WO2017146158A1 - ガス発生器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gas generator incorporated in an occupant protection device that protects an occupant when a vehicle or the like collides, and more particularly to a gas generator incorporated in an airbag device equipped in an automobile or the like.
- airbag devices which are occupant protection devices, have been widely used from the viewpoint of protecting occupants of automobiles and the like.
- the airbag device is equipped for the purpose of protecting the occupant from the impact generated when the vehicle or the like collides.
- the airbag is inflated and deployed instantaneously when the vehicle or the like collides, so that the airbag becomes a cushion of the occupant. It is to catch the body.
- the gas generator is incorporated in this airbag device, and ignites the igniter by energization from the control unit at the time of a vehicle collision, etc., and the gas generating agent is burned by the flame generated in the igniter to instantly generate a large amount of gas.
- This is a device for inflating and deploying the airbag.
- gas generators there are various types of gas generators, but as a gas generator that can be suitably used for a driver side airbag device, a passenger side airbag device, etc., a short, substantially cylindrical shape having a relatively large outer diameter As a gas generator that can be suitably used for side airbag devices, curtain airbag devices, knee airbag devices, etc., a long, substantially cylindrical cylinder type gas generator with a relatively small outer diameter There is a vessel.
- a housing having an upper shell (closure shell) and a lower shell (initiator shell), as described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-172047 (Patent Document 1)
- a filter having a filter provided inside the housing, and a plurality of gas outlets for discharging gas through the filter are formed in the circumferential direction of the upper shell.
- the gas generator it is important to stably and continuously burn the gas generating agent during operation.
- the output characteristics of the gas generator are affected by the surrounding environment in which the gas generator is placed, and particularly depend on the environmental temperature.
- the output characteristics are strengthened in a high temperature environment and the output characteristics are weakened in a low temperature environment.
- Patent Document 2 For the purpose of reducing the performance difference in gas output due to this environmental temperature, for example, International Publication No. 2015/163290 (Patent Document 2) has an opening pressure as a plurality of gas jets provided in a housing.
- Disc type gas generators configured to include different ones are disclosed.
- the plurality of gas jet openings are opened in stages as the pressure in the space inside the housing increases.
- FIGS. 10 to 12 of the above-mentioned Patent Document 2 a plurality of gas outlets with opening pressures set in three stages are provided on the peripheral wall portion of the housing, so that the space inside the housing during operation is reduced.
- a disk-type gas generator configured to open a plurality of gas outlets in three stages as the pressure rises is disclosed.
- the plurality of gas outlets are set to be opened in three stages as described above.
- a total of eight gas outlets are provided uniformly along the circumferential direction of the peripheral wall portion of the housing, Two gas outlets with the smallest opening pressure are arranged with a rotational symmetry of 180 ° around the axis of the peripheral wall of the housing, and four gas outlets with the next smallest opening pressure are Two gas jets having the largest opening pressure are arranged with a rotational symmetry of 90 ° around the axis of the peripheral wall of the housing, and 180 ° around the axis of the peripheral wall of the housing. Arranged with rotational symmetry.
- the fixing force of the fixing member that fixes the gas generator for example, the retainer of the airbag device
- the safety during operation May not be secured.
- the gas outlets that are simultaneously opened are disposed at opposing positions across the axis of the peripheral wall portion of the housing.
- the thrusts that are applied to the gas generator by the gas ejected from the gas outlets cancel each other, and are essentially the same as when no external force is applied to the disk-type gas generator. Therefore, safety during operation can be secured.
- the airbag is still fully deployed immediately after the two gas outlets with the lowest opening pressure are opened or immediately after the four gas outlets with the next lowest opening pressure are opened. Therefore, the distance between the opened gas ejection port and the airbag is very close. Therefore, in the disc-type gas generator disclosed in FIGS. 10 to 12 of Patent Document 2, the circumferential position of the peripheral wall portion of the housing, or two positions offset in the circumferential direction including these positions are used. Due to the configuration in which the gas is ejected, the ejected high-temperature and high-pressure gas may be concentrated and sprayed on a local part of the airbag, resulting in damage to the airbag. There is also room for improvement in this respect.
- FIGS. 12 In order to reduce the size and weight of the gas generator, a configuration in which the number of gas outlets provided in the housing described above is increased while the number of the gas outlets is kept small is shown in FIGS. Even in the case of applying to the disk-type gas generator disclosed in FIG. 12, each of the plurality of gas outlets with the increased number is arranged in any order at any position on the peripheral wall portion of the housing. Depending on what you do, there will be a big difference in performance.
- the first object of the present invention is to reduce the size and weight, reduce the difference in gas output performance due to the environmental temperature, and further improve the safety during operation and damage to the airbag.
- An object of the present invention is to provide a gas generator in which the reduction of the gas is achieved.
- the second object of the present invention is to achieve weight reduction and reduction in manufacturing cost while suppressing breakage of the filter during operation even when the opening area of the gas outlet is the same as the conventional one. It is to provide a gas generator.
- the gas generator according to the first aspect of the present invention includes a housing, a gas generating agent, an igniter, and a seal member.
- the housing has a cylindrical peripheral wall portion provided with a plurality of gas ejection ports, and one end portion and the other end portion in the axial direction of the peripheral wall portion are closed.
- the gas generating agent is disposed in a housing space located inside the housing.
- the igniter is for burning the gas generating agent, and is assembled to the housing.
- the seal member closes the plurality of gas ejection ports.
- the plurality of gas outlets are composed of a plurality of sets of gas outlets.
- the plurality of sets of gas jets are identical to each other and are equally arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion so as to have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less around the axis of the peripheral wall portion.
- One set or two or more sets of a plurality of first gas outlets having a first opening pressure, and rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less about the axis of the peripheral wall portion 1 set or 2 or more sets of 2nd gas jet nozzles which consist of several 2nd gas jet nozzles which are equally arrange
- a set of third gas outlets And two or more sets of the third gas jet port group has only.
- the second opening pressure is higher than the first opening pressure
- the third opening pressure is higher than the second opening pressure.
- the plurality of gas ejection ports are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion.
- one set of gas outlet groups is constituted by as many gas outlets as possible. That is, for example, when four gas outlets having the same opening pressure are provided along the circumferential direction on the peripheral wall portion of the housing, these are arranged with a rotational symmetry of 180 [°].
- a total of two sets of gas jets including a group of gas jets consisting of two gas jets and a group of two gas jets arranged with rotational symmetry of 180 [°] Although it can be regarded as being configured, it is not regarded as such, and in this case, it is composed of four gas jets arranged with rotational symmetry of 90 [°]. Assume that it is composed of a set of gas outlets.
- the seal member may be composed of at least one seal tape attached to the inner peripheral surface of the peripheral wall portion.
- the wall region where the linear distance between the end portions of the gas outlets adjacent to each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion among the plurality of gas outlets is 7.0 [mm] or more is the peripheral wall. It is preferable that a plurality of the peripheral wall portions are provided along the circumferential direction of the portion, and the pair of end portions located in the extending direction of the seal tape are located in any one of the plurality of the wall regions. It is preferable.
- the seal tape is affixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall portion so that the extending direction thereof matches the peripheral direction of the peripheral wall portion.
- a pair of end portions located in the extending direction of the one strip-shaped seal tape is formed of a plurality of the wall regions. It is preferable that it is located in any one of them.
- all of the plurality of gas ejection ports may be arranged in a line along the circumferential direction of the peripheral wall portion.
- the plurality of first gas outlets of the plurality of first gas outlets, the plurality of second gas outlets, and the plurality of third gas outlets. At least one of them preferably has a long hole shape in which the opening width along the axial direction of the peripheral wall portion is larger than the opening width along the circumferential direction of the peripheral wall portion.
- the sum of the opening areas of the plurality of first gas outlets is the opening area of each of the plurality of second gas outlets. Is preferably smaller than the sum of the sum of the opening areas of each of the plurality of third gas outlets.
- the plurality of first gas outlets of the plurality of first gas outlets, the plurality of second gas outlets, and the plurality of third gas outlets.
- the opening area of one gas outlet is S [mm 2 ] and the circumference of the one gas outlet is C [mm]
- these S and C are S / It is preferable to have a shape that satisfies the condition of C ⁇ 0.27 ⁇ S 0.5 .
- a gas generator comprises a lower housing, a metal housing having an upper shell in which a plurality of gas ejection ports are disposed, and the plurality of gas ejection ports.
- a seal member that is closed inside the housing, a filter provided in a circumferential direction inside the housing, an inner wall surface of the lower shell, an inner wall surface of the upper shell, and A combustion chamber formed in a space surrounded by the inner wall surface of the filter, a gas generating agent accommodated in the combustion chamber and generating gas by combustion, and assembled to the lower shell, and igniting the gas generating agent And an igniter for burning.
- the opening shape of the one gas outlet is any one of an elongated shape, a substantially T shape, and a substantially V shape. Is preferred.
- the opening shape of the one gas outlet may be a shape in which two or more elongated holes intersect each other. preferable.
- At least two of the plurality of gas outlets are in a condition of S / C ⁇ 0.27 ⁇ S 0.5 , respectively.
- at least one or more gas jets having a circular opening shape may be provided at a position between the two gas jets. .
- the first aspect of the present invention described above it is possible to reduce the size and weight, reduce the performance difference in gas output caused by the environmental temperature, and further improve the safety during operation and the airbag. It can be set as the gas generator with which the reduction of the damage with respect to was aimed at.
- the filter can be prevented from being damaged during operation, and the weight can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. It can be a gas generator that can be achieved.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper shell and the seal tape along the line III-III shown in FIGS. 1 and 2.
- FIG. 4 is an enlarged view of first to third gas ejection ports shown in FIGS. 1 and 3. It is the figure which represented typically a mode that a gas jet nozzle is open
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the upper shell and the seal tape along the line VIII-VIII shown in FIG. It is sectional drawing of the upper side shell and sealing tape of the disk type gas generator in Embodiment 3 of this invention.
- FIG. 10 is an enlarged view of first to third gas ejection ports shown in FIG. 9. It is sectional drawing of the upper side shell and sealing tape of the disk type gas generator in Embodiment 4 of this invention. It is an enlarged view of the 1st thru
- FIG. 13 It is the schematic block diagram of the disk type gas generator shown in FIG. 13, Comprising: The part is seen through. It is a figure which shows the opening shape of the gas jet nozzle provided in the disk type gas generator shown in FIG. It is a figure which shows the opening shape of the gas jet nozzle of the disk type gas generator which concerns on the modification based on Embodiment 5 of this invention.
- the values derived from the opening shape of each of the gas ejection ports of the disk type gas generators according to Examples a, b, c and Comparative Examples a, b are plotted on a predetermined graph.
- FIG. 1 is a front view of a disk-type gas generator according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a schematic sectional view of the disk-type gas generator shown in FIG. First, with reference to these FIG. 1 and FIG. 2, the structure of 1 A of disk type gas generators in this Embodiment is demonstrated.
- the disc-type gas generator 1A has a short, substantially cylindrical housing with one end and the other end closed in the axial direction.
- the holding unit 30 as an internal component, the igniter 40, the cup-shaped member 50, the transfer agent 56, the gas generating agent 61, the lower side support member 70, the upper side support member 80, and the cushion
- the material 85, the filter 90, and the like are accommodated.
- a combustion chamber 60 in which the gas generating agent 61 among the above-described internal components is mainly housed is located in the housing space provided inside the housing.
- the short, substantially cylindrical housing includes a lower shell (initiator shell) 10 and an upper shell (closure shell) 20.
- Each of the lower shell 10 and the upper shell 20 is made of a press-formed product formed by, for example, pressing a rolled metal plate-like member.
- the metal plate-like members constituting the lower shell 10 and the upper shell 20 for example, a metal plate made of stainless steel, steel, aluminum alloy, stainless alloy or the like is used, and preferably 440 [MPa] or more and 780 A so-called high-tensile steel plate that does not cause breakage or the like even when a tensile stress of [MPa] or less is applied is used.
- the press working may be performed by hot forging or cold forging, but is more preferably performed by cold forging from the viewpoint of improving dimensional accuracy.
- the lower shell 10 and the upper shell 20 are each formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and a housing is configured by joining these opening surfaces so as to face each other.
- the lower shell 10 has a bottom plate portion 11 and a peripheral wall portion 12
- the upper shell 20 has a top plate portion 21 and a peripheral wall portion 22.
- the one end part and other end part of the axial direction of a housing are obstruct
- electron beam welding, laser welding, friction welding, or the like can be suitably used.
- the upper shell 20 further includes a fixing portion 25 that is erected continuously from the lower end of the peripheral wall portion 22 toward the outside.
- the fixing part 25 is a part for fixing the housing to an external member (not shown), whereby the disk-type gas generator 1A is supported by the external member after installation.
- the thickness of the upper shell 20 is preferably 2.0 [mm] or less, more preferably 1.8 [mm] or less.
- a projecting cylindrical portion 13 that protrudes toward the top plate portion 21 side is provided at the center portion of the bottom plate portion 11 of the lower shell 10, thereby the bottom plate of the lower shell 10.
- a recess 14 is formed at the center of the portion 11.
- the projecting cylindrical portion 13 is a portion to which the igniter 40 is fixed via the holding portion 30 described above, and the recessed portion 14 is a portion that becomes a space for providing the female connector portion 34 in the holding portion 30.
- the thickness of the lower shell 10 is preferably 2.0 [mm] or less, more preferably 1.8 [mm] or less.
- the projecting cylindrical portion 13 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and an axial end located on the top plate portion 21 side has an asymmetrical shape (for example, D-shaped, barrel, etc.) in a plan view. A mold shape, an oval shape, or the like) is provided.
- the opening 15 is a part through which the pair of terminal pins 42 of the igniter 40 is inserted.
- the lower shell 10 and the upper shell 20 are each manufactured by pressing a metal plate-shaped member rolled as described above. Specifically, the lower shell 10 and the upper shell 20 press a rolled metal plate-like member from above and below using, for example, a pair of molds including an upper mold and a lower mold. Thus, each is manufactured by being formed into a shape as shown in the figure.
- the igniter 40 is for generating a flame, and includes an igniter 41 and the pair of terminal pins 42 described above.
- the ignition unit 41 includes therein an igniting agent that generates a flame by igniting and burning during operation, and a resistor for igniting the igniting agent.
- the pair of terminal pins 42 are connected to the ignition unit 41 to ignite the igniting agent.
- the ignition unit 41 includes a squib cup formed in a cup shape, and a base that closes the open end of the squib cup and through which the pair of terminal pins 42 are inserted and held,
- a resistor bridge wire
- a dot is placed in the squib cup so as to surround the resistor or close to the resistor. It has a configuration loaded with explosives.
- nichrome wire or the like is generally used as the resistor
- ZPP zirconium / potassium perchlorate
- ZWPP zirconium / tungsten / potassium perchlorate
- lead tricinate or the like is generally used as the igniting agent.
- the squib cup and the base portion described above are generally made of metal or plastic.
- a predetermined amount of current flows through the resistor via the terminal pin 42.
- Joule heat is generated in the resistor, and the ignition agent starts burning.
- the high temperature flame generated by the combustion ruptures the squib cup containing the igniting agent.
- the time from when the current flows through the resistor until the igniter 40 is activated is generally 2 milliseconds or less when a nichrome wire is used as the resistor.
- the igniter 40 is attached to the bottom plate 11 in a state where the terminal pin 42 is inserted from the inside of the lower shell 10 so that the terminal pin 42 is inserted into the opening 15 provided in the projecting cylindrical portion 13.
- a holding portion 30 made of a resin molded portion is provided around the protruding cylindrical portion 13 provided on the bottom plate portion 11, and the igniter 40 is held by the holding portion 30.
- the bottom plate portion 11 is fixed.
- the size of the opening 15 provided in the projecting cylindrical portion 13 is configured to be smaller than the outer shape of the ignition portion 41 which is the maximum outer shape portion of the igniter 40.
- the holding part 30 is formed by injection molding (more specifically, insert molding) using a mold, and the bottom plate part 11 is passed through an opening 15 provided in the bottom plate part 11 of the lower shell 10. Insulating fluid resin material is attached to the bottom plate portion 11 so as to reach from a part of the inner surface to a part of the outer surface, and is solidified.
- the igniter 40 is inserted from the inside of the lower shell 10 so that the terminal pin 42 is inserted into the opening 15 when the holding portion 30 is molded. In this state, the igniter 40 and the lower shell The fluid resin material described above is poured so as to fill the space between the base plate 10 and the bottom plate portion 11 through the holding portion 30.
- a resin material excellent in heat resistance, durability, corrosion resistance and the like after curing is suitably selected and used.
- a thermosetting resin typified by an epoxy resin or the like, but is typified by a polybutylene terephthalate resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyamide resin (for example, nylon 6 or nylon 66), a polypropylene sulfide resin, or a polypropylene oxide resin. It is also possible to use a thermoplastic resin.
- thermoplastic resins When these thermoplastic resins are selected as raw materials, it is preferable to contain glass fibers or the like as fillers in these resin materials in order to ensure the mechanical strength of the holding portion 30 after molding. However, when sufficient mechanical strength can be ensured with only the thermoplastic resin, it is not necessary to add the filler as described above.
- the holding part 30 includes an inner covering part 31 that covers a part of the inner surface of the bottom plate part 11 of the lower shell 10, an outer covering part 32 that covers a part of the outer surface of the bottom plate part 11 of the lower shell 10, and a lower part
- a connecting portion 33 is provided in the opening 15 provided in the bottom plate portion 11 of the side shell 10 and is continuous with the inner covering portion 31 and the outer covering portion 32.
- the holding portion 30 is fixed to the bottom plate portion 11 on the surface on the bottom plate portion 11 side of each of the inner covering portion 31, the outer covering portion 32, and the connecting portion 33. Further, the holding unit 30 is fixed to the side surface and the lower surface of the portion near the lower end of the ignition unit 41 of the igniter 40 and the surface of the portion near the upper end of the terminal pin 42 of the igniter 40. As a result, the opening 15 is completely embedded by the terminal pin 42 and the holding part 30, and the sealing property at the part is ensured, thereby ensuring the airtightness of the space inside the housing. Since the opening 15 is formed in an asymmetrical shape in plan view as described above, the opening 15 and the connecting part 33 are held by the holding part 30 by embedding the opening 15 in the connecting part 33. Also functions as a detent mechanism that prevents the base plate portion 11 from rotating relative to the bottom plate portion 11.
- the inner covering portion 31 of the holding portion 30 is provided so as to cover only the axial end portion of the protruding cylindrical portion 13 provided on the bottom plate portion 11, and thereby the housing of the protruding cylindrical portion 13.
- the outer peripheral surface located inside is in an exposed state without being covered by the holding portion 30.
- the holding part 30 includes an annular covering part 35 that covers the outer peripheral surface of the squib cup of the igniter 40 as a part of the inner covering part 31.
- the annular covering portion 35 is provided with a lower annular covering portion 36 and an upper annular covering portion 37 by forming a step shape constituting the step forming surface 38.
- the lower-side annular covering part 36 is provided so as to cover the lower part of the squib cup of the igniter 40
- the upper-side annular covering part 37 is located above the lower-side annular covering part 36. It is provided so as to cover up to a height position in the middle of a certain squib cup.
- the thickness along the radial direction of the upper-side annular covering portion 37 is configured to be smaller than the thickness along the radial direction of the lower-side annular covering portion 36. Accordingly, the annular covering portion 35 is formed in a step shape having a substantially planar annular step forming surface 38 that is substantially orthogonal to the axial direction of the squib cup of the igniter 40. The ignition part 41 is held by the annular covering part 35 having the step shape in the radial direction.
- the lower annular covering portion 36 is mainly provided so as to exert a holding force for preventing the igniter 40 from falling off the holding portion 30 even during the operation of the disk-type gas generator 1A. It is a part.
- the upper-side annular covering portion 37 is a portion mainly provided to receive an impact generated when the igniter 40 is activated during the operation of the disk-type gas generator 1A.
- the holding portion 30 itself made of a resin molded body or the holding portion 30 and the holding portion 30 are fixed by an impact generated by the operation of the igniter 40. It is possible to prevent an unintended crack from occurring at the interface between the lower shell 10 and the igniter 40 (particularly the igniter 40), which is a member to be operated, which would cause problems in the operation of the disk type gas generator 1A.
- a female connector portion 34 is formed on a portion of the holding portion 30 facing the outside of the outer covering portion 32.
- the female connector portion 34 is a portion for receiving a male connector (not shown) of a harness for connecting the igniter 40 and a control unit (not shown), and the bottom plate portion 11 of the lower shell 10. It is located in the hollow part 14 provided in.
- a portion near the lower end of the terminal pin 42 of the igniter 40 is disposed so as to be exposed.
- a male connector is inserted into the female connector portion 34, thereby realizing electrical continuity between the harness core wire and the terminal pin 42.
- the female connector portion 34 is made of a conductive resin and serves as a ground terminal.
- the male connector is provided with a ground terminal (not shown) that contacts the female connector portion 34 as a grounding terminal, when the male connector is fitted to the female connector portion 34, A grounding lead wire (not shown) of the mold connector is grounded to a ground circuit outside the disk-type gas generator 1A.
- the above-described injection molding may be performed using the lower shell 10 in which an adhesive layer is provided in advance at a predetermined position on the surface of the bottom plate portion 11 that is to be covered by the holding portion 30.
- the adhesive layer can be formed by applying an adhesive in advance to a predetermined position of the bottom plate portion 11 and curing it.
- the holding portion 30 made of the resin molded portion can be more firmly fixed to the bottom plate portion 11. It becomes possible. Therefore, it is possible to prevent the holding portion 30 from rotating relative to the bottom plate portion 11 after injection molding. Further, if the adhesive layer is provided in an annular shape along the circumferential direction so as to surround the opening 15 provided in the bottom plate part 11, it is possible to ensure higher sealing performance in the part.
- a material containing a resin material excellent in heat resistance, durability, corrosion resistance and the like after curing as a raw material is preferably used.
- Those containing a resin or a silicone resin as a raw material are particularly preferably used.
- phenolic resins epoxy resins, melamine resins, urea resins, polyester resins, alkyd resins, polyurethane resins, polyimide resins, polyethylene resins, polypropylene resins, Polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, polytetrafluoroethylene resin, acrylonitrile butadiene styrene resin, acrylonitrile styrene resin, acrylic resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, Polyphenylene ether resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polyolefin resin, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyester Arylate resins, polyether ether ketone resin, polyamide-imide resin, liquid crystal polymer, styrene rubber, those containing olefin rubbers
- the position where the adhesive is applied is not particularly limited.
- the outer surface of the bottom plate portion 11 where the protruding cylindrical portion 13 is formed that is, covered by the outer covering portion 32 of the holding portion 30.
- the entire surface of the bottom plate portion 11) or only a part thereof, or the inner surface of the portion of the bottom plate portion 11 where the protruding cylindrical portion 13 is formed that is, the portion covered by the inner covering portion 31 of the holding portion 30.
- the entire surface of the bottom plate portion 11 that is covered by the holding portion 30 is not particularly limited.
- the outer surface of the bottom plate portion 11 where the protruding cylindrical portion 13 is formed that is, covered by the outer covering portion 32 of the holding portion 30.
- the entire surface of the bottom plate portion 11 or only a part thereof, or the inner surface of the portion of the bottom plate portion 11 where the protruding cylindrical portion 13 is formed that is, the portion covered by the inner covering portion 31 of the holding portion 30.
- the entire surface of the bottom plate portion 11 that is covered by the holding portion 30 that is
- an adhesive layer may be provided in advance by applying an adhesive to a predetermined position on the surface of the squib cup of the ignition unit 41, which is a portion to be covered by the holding unit 30. If comprised in this way, it will become possible to fix the igniter 40 firmly by the holding
- the holding part 30 when forming the holding part 30, the holding part 30 is integrated only with the lower shell 10, and the igniter 40 is assembled to the holding part 30 after molding, for example, by fitting. May be. In that case, since the holding portion 30 is fixed only to the lower shell 10, the sealing performance between the holding portion 30 and the igniter 40 cannot be ensured by this alone. If an appropriate sealing process is performed such as arranging an O-ring on the surface, sufficient sealing performance can be ensured.
- a cup-shaped member 50 is assembled to the bottom plate portion 11 so as to cover the protruding cylindrical portion 13, the holding portion 30 and the igniter 40.
- the cup-shaped member 50 has a bottomed substantially cylindrical shape with an opening on the bottom plate portion 11 side, and includes a heat transfer chamber 55 in which a charge transfer agent 56 is accommodated.
- the cup-shaped member 50 protrudes toward the combustion chamber 60 in which the gas generating agent 61 is accommodated so that the heat transfer chamber 55 provided therein faces the ignition portion 41 of the igniter 40. It is arranged to be located.
- the cup-shaped member 50 includes a top wall portion 51 and a side wall portion 52 that define the above-described transfer chamber 55, and an extending portion 53 that extends radially outward from a portion of the side wall portion 52 on the opening end side. have.
- the extending portion 53 is formed so as to extend along the inner surface of the bottom plate portion 11 of the lower shell 10.
- the extending portion 53 has a shape that is curved so as to follow the shape of the inner bottom surface of the bottom plate portion 11 in the vicinity of the portion where the protruding cylindrical portion 13 is provided, and the diameter thereof.
- a distal end portion 54 extending in a flange shape is included in a portion on the outer side in the direction.
- the opening end side portion of the side wall portion 52 of the cup-shaped member 50 is press-fitted into the holding portion 30 by being extrapolated to the inner covering portion 31 that is a portion located inside the housing of the holding portion 30. It is fixed.
- the part is a fixing part for facilitating the assembly work when the cup-shaped member 50 is assembled to the housing, but the cup-shaped member 50 is also fixed to the bottom plate portion 11 by the press-fitting. Will be fixed against.
- the cup-shaped member 50 has no opening in either the top wall portion 51 or the side wall portion 52 and surrounds the heat transfer chamber 55 provided therein.
- the cup-shaped member 50 ruptures or melts as the pressure in the transfer chamber 55 rises or conduction of generated heat occurs when the transfer powder 56 is ignited by the operation of the igniter 40.
- a material having a relatively low mechanical strength is used.
- a metal member such as aluminum or an aluminum alloy, a thermosetting resin typified by an epoxy resin, a polybutylene terephthalate resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyamide resin (for example, nylon 6 or nylon) 66), and those made of a resin member such as a thermoplastic resin typified by polypropylene sulfide resin, polypropylene oxide resin and the like are preferably used.
- the cup-shaped member 50 is made of a metal member having high mechanical strength such as iron or copper, and has an opening in the side wall portion 52. It is also possible to use a material with a seal tape attached so as to close the opening. Further, the fixing method of the cup-shaped member 50 is not limited to the fixing method using the lower support member 70 described above, and other fixing methods may be used.
- the transfer charge 56 filled in the transfer chamber 55 is ignited by the flame generated by the operation of the igniter 40 and burns to generate hot particles.
- the charge transfer agent 56 must be capable of reliably starting the combustion of the gas generating agent 61, and is generally composed of a metal powder / oxidizer represented by B / KNO 3 or the like. Things are used.
- As the charge transfer agent 56 a powdery one, a one formed into a predetermined shape by a binder, or the like is used. Examples of the shape of the charge transfer agent 56 formed by the binder include various shapes such as a granular shape, a columnar shape, a sheet shape, a spherical shape, a single-hole cylindrical shape, a porous cylindrical shape, and a tablet shape.
- the combustion chamber 60 in which the gas generating agent 61 is accommodated is located in the space surrounding the portion where the cup-shaped member 50 is disposed in the space inside the housing formed of the lower shell 10 and the upper shell 20. ing. Specifically, as described above, the cup-shaped member 50 is disposed so as to protrude into the combustion chamber 60 formed inside the housing, and faces the outer surface of the side wall portion 52 of the cup-shaped member 50. The space provided in the portion and the space provided in the portion facing the outer surface of the top wall portion 51 are configured as the combustion chamber 60.
- a filter 90 is disposed along the inner periphery of the housing in a space surrounding the combustion chamber 60 in which the gas generating agent 61 is accommodated in the radial direction of the housing.
- the filter 90 has a cylindrical shape, and is disposed so that the central axis thereof substantially matches the axial direction of the housing, whereby the combustion chamber 60 in which the gas generating agent 61 is accommodated is arranged in the radial direction. Is surrounded by.
- the gas generating agent 61 is a chemical that is ignited by the hot particles generated by the operation of the igniter 40 and burns to generate gas.
- the gas generating agent 61 it is preferable to use a non-azide-based gas generating agent, and the gas generating agent 61 is generally formed as a molded body containing a fuel, an oxidizing agent, and an additive.
- a fuel for example, a triazole derivative, a tetrazole derivative, a guanidine derivative, an azodicarbonamide derivative, a hydrazine derivative, or a combination thereof is used.
- nitroguanidine, guanidine nitrate, cyanoguanidine, 5-aminotetrazole and the like are preferably used.
- the oxidizing agent is selected from basic nitrates such as basic copper nitrate, perchlorates such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate, alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, and ammonia. Nitrate containing cation is used.
- the nitrate for example, sodium nitrate, potassium nitrate and the like are preferably used.
- examples of the additive include a binder, a slag forming agent, and a combustion adjusting agent.
- an organic binder such as a metal salt of carboxymethyl cellulose or stearate, or an inorganic binder such as synthetic hydrotalcite or acidic clay can be suitably used.
- an inorganic binder such as synthetic hydrotalcite or acidic clay
- silicon nitride, silica, acid clay, etc. can be suitably used.
- a combustion regulator a metal oxide, ferrosilicon, activated carbon, graphite, etc. can be used suitably.
- the shape of the molded body of the gas generating agent 61 includes various shapes such as granular shapes, pellet shapes, columnar shapes, and disk shapes.
- a porous for example, a single-hole cylindrical shape or a porous cylindrical shape
- These shapes are preferably selected as appropriate according to the specifications of the airbag apparatus in which the disk-type gas generator 1A is incorporated.
- the shape in which the gas generation rate changes with time during the combustion of the gas generating agent 61 It is preferable to select an optimal shape according to the specification, such as selecting.
- the filter 90 is, for example, one obtained by winding and sintering a metal wire such as stainless steel or steel, one obtained by pressing a net material knitted with a metal wire, or by winding a perforated metal plate. Things are used.
- a metal wire such as stainless steel or steel
- a net material specifically, a knit metal mesh, a plain weave metal mesh, an assembly of crimped metal wires, or the like is used.
- a perforated metal plate for example, expanded metal that has been cut into a zigzag pattern on the metal plate and expanded to form a hole and processed into a mesh shape, or a hole is formed in the metal plate and at that time
- a hook metal or the like obtained by flattening the burr generated at the periphery of the hole is used.
- the size and shape of the hole to be formed can be appropriately changed as necessary, and holes of different sizes and shapes may be included on the same metal plate.
- a metal plate a steel plate (mild steel), a stainless steel plate, for example can be used suitably, and nonferrous metal plates, such as aluminum, copper, titanium, nickel, or these alloys, can also be utilized.
- the filter 90 When the gas generated in the combustion chamber 60 passes through the filter 90, the filter 90 functions as a cooling unit that cools the gas by taking away the high-temperature heat of the gas, and a residue contained in the gas. It also functions as a removing means for removing (slag) and the like. Therefore, in order to sufficiently cool the gas and prevent the residue from being discharged to the outside, it is necessary to ensure that the gas generated in the combustion chamber 60 passes through the filter 90.
- a gap portion 26 having a predetermined size is formed between the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 and the peripheral wall portion 12 of the lower shell 10 constituting the peripheral wall portion of the housing. Further, the peripheral wall portions 12 and 22 are spaced apart from each other.
- the peripheral wall portion 22 of the upper-side shell 20 at the portion facing the filter 90 (that is, the peripheral wall portion of the portion located on the top plate portion 21 side from the position where the fixing portion 25 is provided). 22) is provided with a plurality of gas outlets 23.
- the plurality of gas outlets 23 are for leading the gas that has passed through the filter 90 to the outside of the housing.
- a metal seal tape 24 as a seal member is attached to the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 so as to close the plurality of gas ejection ports 23. It has been.
- the seal tape 24 an aluminum foil or the like coated with an adhesive member on one side can be suitably used, and the airtightness of the combustion chamber 60 is secured by the seal tape 24.
- the seal member is constituted by a single strip-shaped seal tape 24.
- a plurality of gas outlets 23 have three types of gas outlets (i.e. A first gas outlet 23a, a plurality of second gas outlets 23b, and a plurality of third gas outlets 23c). These three types of gas jet nozzles are opened in stages as the pressure in the housing space, which is the space inside the housing accompanying the combustion of the gas generating agent 61, increases during the operation of the disk-type gas generator 1A. Therefore, they are configured to have different open pressures.
- interval part 26 are located between the combustion chamber 60 and the several gas ejection port 23 as mentioned above, since the flow resistance with respect to the gas of the filter 90 is comparatively small, The pressure in the housing space is substantially equal to the internal pressure of the combustion chamber 60. Therefore, in the following description, this may be referred to as the internal pressure of the combustion chamber 60 instead of the pressure in the accommodation space.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c described above are configured such that their opening pressures are different from each other due to their different opening shapes. In this way, by having a plurality of types of gas ejection ports 23 having different open pressures, it is possible to prevent a significant drop in the internal pressure increase of the combustion chamber 60 during operation, particularly in a low temperature environment. Although it becomes possible to obtain combustion characteristics, details thereof and a more detailed configuration of the plurality of types of gas ejection ports 23 will be described later.
- a lower side support member 70 is disposed in the combustion chamber 60 in the vicinity of the end located on the bottom plate 11 side.
- the lower side support member 70 has an annular shape, and is arranged so as to be substantially assigned to the filter 90 and the bottom plate portion 11 so as to cover the boundary portion between the filter 90 and the bottom plate portion 11. Yes. Thereby, the lower side support member 70 is located between the bottom plate portion 11 and the gas generating agent 61 in the vicinity of the end portion of the combustion chamber 60.
- the lower-side support member 70 includes a contact portion 72 erected so as to contact the inner peripheral surface of the axial end portion located on the bottom plate portion 11 side of the filter 90, and radially inward from the contact portion 72. And a bottom portion 71 extending toward the bottom.
- the bottom 71 is formed to extend along the inner bottom surface of the bottom plate 11 of the lower shell 10.
- the bottom portion 71 has a shape bent so as to follow the shape of the inner bottom surface of the bottom plate portion 11 including the portion where the projecting cylindrical portion 13 is provided.
- a standing end portion 73 is included.
- the lower-side support member 70 is formed by, for example, pressing a metal plate-like member, and preferably a steel plate such as ordinary steel or special steel (for example, a cold-rolled steel plate or a stainless steel plate). ).
- the distal end portion 54 of the extending portion 53 of the cup-shaped member 50 described above is disposed between the bottom plate portion 11 and the bottom portion 71 of the lower-side support member 70 along the axial direction of the housing. It is sandwiched and held between the bottom plate portion 11 and the bottom portion 71 along the axial direction of the housing. Thereby, the cup-shaped member 50 is in a state in which the distal end portion 54 of the extending portion 53 is pressed toward the bottom plate portion 11 by the bottom portion 71 of the lower support member 70 and is fixed to the bottom plate portion 11. It will be.
- the upper side support member 80 is arrange
- the upper side support member 80 has a substantially disc shape, and is arranged so as to be addressed to the filter 90 and the top plate portion 21 so as to cover the boundary portion between the filter 90 and the top plate portion 21. ing. Accordingly, the upper support member 80 is located between the top plate portion 21 and the gas generating agent 61 in the vicinity of the end portion of the combustion chamber 60.
- the upper side support member 80 has a bottom portion 81 that contacts the top plate portion 21 and a contact portion 82 that is erected from the periphery of the bottom portion 81.
- the contact portion 82 is in contact with the inner peripheral surface of the end portion in the axial direction located on the top plate portion 21 side of the filter 90.
- the upper side support member 80 is formed by, for example, pressing a metal plate-like member like the lower side support member 70, and preferably a steel plate (for example, ordinary steel or special steel) (for example, , Cold rolled steel plate, stainless steel plate, etc.).
- a disc-shaped cushion material 85 is disposed inside the upper support member 80 so as to be in contact with the gas generating agent 61 accommodated in the combustion chamber 60. Thereby, the cushion material 85 is located between the top plate portion 21 and the gas generating agent 61 in the portion of the combustion chamber 60 on the top plate portion 21 side, and the gas generating agent 61 is directed toward the bottom plate portion 11 side. Is pressing.
- the cushion material 85 is provided for the purpose of preventing the gas generating agent 61 made of a molded body from being crushed by vibration or the like, and is preferably a ceramic fiber molded body, rock wool, foamed resin (for example, (Such as foamed silicone, foamed polypropylene, foamed polyethylene, etc.), chloroprene, and a member made of rubber typified by EPDM.
- foamed resin for example, (Such as foamed silicone, foamed polypropylene, foamed polyethylene, etc.), chloroprene, and a member made of rubber typified by EPDM.
- the collision is detected by a collision detection means provided separately in the vehicle, and based on this, a control unit provided separately in the vehicle
- the igniter 40 is actuated by energization from.
- the transfer charge 56 accommodated in the transfer chamber 55 is ignited and burned by the flame generated by the operation of the igniter 40 and generates a large amount of heat particles.
- the cup-shaped member 50 is ruptured or melted by the combustion of the charge transfer agent 56, and the above-described hot particles flow into the combustion chamber 60.
- the gas generating agent 61 accommodated in the combustion chamber 60 is ignited and burned by the flowing heat particles, and a large amount of gas is generated.
- the gas generated in the combustion chamber 60 passes through the inside of the filter 90. At this time, heat is taken away and cooled by the filter 90, and slag contained in the gas is removed by the filter 90 and the gap portion 26 is removed. Flow into.
- the seal tape 24 that closes the gas outlet 23 provided in the upper shell 20 is cleaved, and the gas passes through the gas outlet 23 to the outside of the housing. Erupted.
- the plurality of gas ejection ports 23 are opened in stages, and the ejected gas is introduced into an air bag provided adjacent to the disk-type gas generator 1A. Inflate and deploy the airbag.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper shell and the seal tape taken along the line III-III shown in FIGS. 1 and 2
- FIG. 4 is a diagram illustrating the first to third gas outlets shown in FIGS. FIG.
- FIGS. 3 and 4 and FIG. 1 a more detailed configuration of the first to third gas ejection ports 23a to 23c provided in the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 will be described.
- the first gas outlet 23 a, the second gas outlet 23 b, and the third gas outlet 23 c described above are provided on the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. They are arranged in a line along the circumferential direction according to a predetermined rule. More specifically, the total number of the gas outlets 23 is 24, and they are evenly arranged at intervals of 15 ° along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the first gas ejection ports 23a is four, and the first gas ejection ports 23a are arranged every 90 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the second gas ejection ports 23b is eight, and 45 [°], 90 [°], 45 [°], 90 [°], and the like along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. ... is arranged for each.
- the number of the third gas ejection ports 23c is twelve and is arranged every 30 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 along the first gas jet port 23a and the third gas jet port.
- the jet outlets 23c, the second gas jet outlets 23b, the third gas jet outlets 23c, the second gas jet outlets 23b, and the third gas jet outlets 23c are arranged in this order so that four sets are repeated. Accordingly, the plurality of gas ejection ports 23 are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the first gas outlet 23a has a long hole shape with different opening widths in directions orthogonal to each other, and more specifically, the peripheral wall of the upper shell 20
- the opening width L1 along the axial direction of the portion 22 (hereinafter, the opening width L1 along the axial direction of the peripheral wall portion 22 is also referred to as a length L1) is the opening width W1 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22. (Hereinafter, the opening width W1 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 is simply referred to as a width W1).
- the first gas ejection port 23 a is configured by a track hole having a pair of opening edge portions extending in parallel along the axial direction of the peripheral wall portion 22.
- the second gas outlet 23b has a long hole shape with different opening widths in directions orthogonal to each other, and more specifically, the peripheral wall of the upper shell 20
- the opening width L2 along the axial direction of the portion 22 (hereinafter, the opening width L2 along the axial direction of the peripheral wall portion 22 is also referred to as a length L2) is the opening width W2 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22. (Hereinafter, the opening width W2 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 is simply referred to as a width W2).
- the second gas ejection port 23 b is configured by a track hole having a pair of opening edges extending in parallel along the axial direction of the peripheral wall portion 22.
- the third gas ejection port 23c has a long hole shape with different opening widths in directions orthogonal to each other, and more specifically, the peripheral wall of the upper shell 20
- the opening width L3 along the axial direction of the portion 22 (hereinafter, the opening width L3 along the axial direction of the peripheral wall portion 22 is also referred to as a length L3) is the opening width W3 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22.
- the opening width W3 along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 is also simply referred to as a width W3).
- the third gas ejection port 23 c is configured by a track hole having a pair of opening edge portions extending in parallel along the axial direction of the peripheral wall portion 22.
- first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c all have a vertically long hole shape, whereby all the gas jet ports 23 have a vertically long hole shape. Will be.
- the opening area per one of the first gas outlets 23a (corresponding to the first opening area) is S1, and one of the second gas outlets 23b.
- the opening area per unit corresponding to the second opening area
- the opening area per one of the third gas ejection ports 23c (corresponding to the third opening area) is S3
- S1 to S3 are S1>
- the condition of S2> S3 is satisfied. That is, the opening area S2 of the second gas outlet 23b is smaller than the opening area S1 of the first gas outlet 23a, and the opening area S3 of the third gas outlet 23c is the opening area S2 of the second gas outlet 23b. Smaller than.
- the seal tape 24 is attached to the inner peripheral surface of the upper shell 20 as described above, and each of the 24 gas ejection ports 23 in total is formed by the seal tape 24. It is closed.
- the seal tape 24 is affixed so that the one end 24a and the other end 24b in the extending direction thereof are generally abutted, and each of the 24 gas ejection ports 23 in total is one sheet. It will be covered with the sealing tape 24.
- the shear strength (tensile strength) of the seal tape 24 is F
- the thickness of the seal tape 24 at the portion that closes the gas outlet 23 is t
- the circumference of the gas outlet C is the circumference shown in FIG. C1-C3 corresponds to the perimeter C
- the opening area of the gas outlet 23 is S (the above-described opening areas S1-S3 correspond to the opening area S).
- the opening pressure at the outlet is expressed as F ⁇ t ⁇ C / S.
- the opening pressure of the first gas outlet 23a is the lowest, and the second gas outlet 23b.
- the opening pressure of the third gas jet port 23c is set to be the highest.
- the opening pressure can be increased by setting the circumference C longer.
- the gas jets adjacent to each other in order to suppress the deterioration of the pressure resistance performance of the housing by configuring each of the plurality of gas jet outlets 23 to have a vertically long hole shape as in the present embodiment.
- Various opening pressures can be set while ensuring a sufficient interval between the outlets 23, and a plurality of gas jet outlets are simply enlarged to a similar shape while maintaining a circular shape.
- the degree of freedom of design is greatly increased.
- the disk-type gas generator 1A can be downsized. Is possible.
- the filter 90 that is obtained by winding and sintering the above-described metal wire such as stainless steel or steel, or the one that is pressed and pressed by a net material knitted with a metal wire.
- the pressure of the gas ejected from the gas ejection port 23 causes deformation of the filter 90 at the portion facing the gas ejection port 23, and the deformation portion is pushed outward.
- a phenomenon of erupting outward from the jet nozzle 23 may occur.
- This phenomenon is likely to occur when the shape of the gas outlet 23 is a perfect circle, and less likely to occur when the shape is a non-circular shape. This is because, when the shape of the gas outlet 23 is a non-circular shape, the flow resistance to the gas increases at the corners and corners of the gas outlet 23 of the shape, and the opening area of the gas outlet 23 increases. In comparison, the flow rate of the gas that actually flows is suppressed as a whole, and it is assumed that the force for pushing the filter 90 toward the outside is reduced.
- the shape of the gas outlet 23 is preferably a non-circular shape as typified by the above-described vertically long hole shape and the like, and particularly the opening area is large in order to set the opening pressure low. It is preferable to have a more non-circular shape.
- the non-circular shape mentioned here includes various shapes, and besides the above-described vertically long hole shape, a horizontally long hole shape, a slanted long hole shape, and the like are included. , T-shapes, and shapes obtained by rotating them around the center.
- At least one of the plurality of first gas outlets 23a, the plurality of second gas outlets 23b, and the plurality of third gas outlets 23c is one.
- the opening area of the gas outlet is S [mm 2 ] and the circumference of the one gas outlet is C [mm]
- these S and C are S / C ⁇ 0.27 ⁇ S
- the gas jet port has a shape satisfying the condition of 0.5 , and it is more preferable that the condition of S / C ⁇ 0.22 ⁇ S 0.5 is satisfied.
- FIG. 5 is a diagram schematically showing how the gas outlet is opened in stages when the gas generator according to the present embodiment is in operation.
- the reason why the disc-type gas generator 1A according to the present embodiment can prevent a significant drop in the increase in internal pressure during operation, particularly in a low temperature environment will be described with reference to FIG. 5 (A), 5 (B), and 5 (C) schematically show the states at the time when a predetermined time has elapsed from the start of the operation. The elapsed time becomes longer in the order of FIG. 5 (B) and FIG. 5 (C).
- the gas generating agent 61 starts to combust, and the internal pressure of the combustion chamber 60 starts to increase accordingly.
- the plurality of gas ejection ports 23 are opened in stages in the process in which the internal pressure of the combustion chamber 60 increases.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 reaches a pressure at which any of the first gas outlet 23a, the second gas outlet 23b, and the third gas outlet 23c can be opened.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are not opened, and the internal pressure continues to rise.
- the four internal pressures of the combustion chamber 60 have the lowest open pressure among the first gas outlet 23a, the second gas outlet 23b, and the third gas outlet 23c.
- the internal pressure P1 that can open the one gas outlet 23a is reached, and as a result, as shown in FIG. 5 (A), the seal tape 24 covering the four first gas outlets 23a is cleaved.
- the gas is ejected through the four open first gas ejection ports 23a.
- a gas output can be obtained within a relatively short time from the start of operation, and the inflation and deployment of the airbag can be started early.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 is set to an appropriate high pressure state. As a result, the internal pressure of the combustion chamber 60 does not drop excessively. Therefore, stable combustion of the gas generating agent 61 is continued, and the inflation and deployment of the airbag can be continued.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 is next lower than the first gas outlet 23a among the first gas outlet 23a, the second gas outlet 23b, and the third gas outlet 23c.
- the internal pressure P2 at which the eight second gas ejection ports 23b having the opening pressure can be opened is reached, and as a result, as shown in FIG. 5B, the eight second gas ejection ports 23b are covered.
- Gas is passed through a total of twelve open first gas outlets 23a and second gas outlets 23b, including the four first gas outlets 23a that have been opened and the partial seal tape 24 has been opened. Is ejected.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 is maintained at an appropriate high pressure state.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 does not drop extremely. Therefore, stable combustion of the gas generating agent 61 is continued, and the inflation and deployment of the airbag can be continued.
- the internal pressure of the combustion chamber 60 has twelve first pressures having the highest opening pressure among the first gas outlet 23a, the second gas outlet 23b, and the third gas outlet 23c.
- the internal pressure P3 that can open the three gas outlets 23c is reached, and as a result, as shown in FIG. 5C, the seal tape 24 covering the twelve third gas outlets 23c is cleaved.
- Including a total of twelve first gas outlets 23a and second gas outlets 23b that have already been opened, and a total of 24 first gas outlets 23a, second gas outlets 23b, and Gas is ejected through the third gas ejection port 23c.
- the gas generating agent 61 will continue to burn stably, and all of the gas generating agent 61 will burn out. As a result, a high gas output can be stably obtained, and the continuous deployment of the airbag can be further continued.
- gas output is stopped when the gas generating agent 61 is completely burned out, whereby the operation of the disk-type gas generator 1A is ended and the deployment of the airbag is also ended.
- the pressure in the above-described housing space which is the space inside the housing accompanying the combustion of the gas generating agent 61, when the disk type gas generator 1A is operated. Since the plurality of gas outlets 23 are configured to be opened stepwise as they rise, all the gas outlets are simultaneously opened as the pressure in the space inside the housing increases. Compared to the disk type gas generator configured, it is possible to prevent a significant drop in the increase in internal pressure, particularly in a low temperature environment. Therefore, the gas generating agent 61 can be continuously burned in any temperature environment from a high temperature environment to a low temperature environment, and as a result, the performance difference in gas output caused by the environmental temperature can be reduced. Is possible.
- a plurality of gas outlets 23 are provided.
- the sum of the opening areas of the first gas outlets 23a is SA1
- the sum of the opening areas of the plurality of second gas outlets 23b is SA2
- each of the openings of the plurality of third gas outlets 23a is SA2.
- the sum SA1 of the opening area of each of the plurality of third gas ejection ports 23a is the sum SA2 of the opening area of each of the plurality of second gas ejection ports 23b and each of the plurality of third gas ejection ports 23c. Is preferably smaller than the total sum of the opening areas SA3. This is because combustion occurs when the sum (SA1) of the opening areas of the plurality of first gas outlets 23a occupies the total opening area of each of the gas outlets 23 (ie, SA1 + SA2 + SA3). This is because it becomes difficult to maintain the internal pressure of the chamber 60 in a high pressure state.
- the disc-type gas generator 1A in the present embodiment is configured to have the same shape and the same opening area so as to have the same opening pressure.
- the gas outlets are regarded as a group of gas outlets according to the formation positions of the gas outlets, the plurality of gas outlets described above only by the following plurality of gas outlet groups It can be seen that 23 is configured. In determining the gas outlet group, as described above, this is determined so that one set of gas outlet groups is formed by as many gas outlets as possible.
- First gas outlet group X a total of four gas outlets 23a arranged at intervals of 90 [°]
- Second gas jet group Y1 A total of four gas jets 23b arranged at 90 [°] intervals.
- Second gas outlet group Y2 a total of four gas outlets 23b arranged at intervals of 90 [°]
- Third gas outlet group Z a total of twelve gas outlets 23c arranged at intervals of 30 [°]
- the plurality of gas outlets 23 have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less about the axis of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the fixing force of the fixing member for example, a retainer of an airbag device for fixing the disc-type gas generator 1A is insufficient only at some positions in the circumferential direction of the housing (for example, deterioration over time)
- the fixing force is reduced due to the above, for example, it is possible to prevent the thrust balance applied to the disk-type gas generator 1A from being greatly broken.
- the four first gas outlets 23a arranged evenly along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 are opened. Therefore, the gas is ejected at four positions that are equally spaced along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, and the fixing force of the fixing member that fixes the disk-type gas generator 1A should be Even when it is insufficient only at some positions in the circumferential direction, the balance of thrust applied to the disk-type gas generator 1A is relatively less likely to be lost.
- first gas outlets 23a and second gas outlets are arranged uniformly along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. Since 23b is in an open state, gas is ejected at 12 positions that are equidistant along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, and by any chance, the disk type gas generator 1A is fixed. Even when the fixing force of the member is insufficient only at a part of the position in the circumferential direction of the housing, the balance of the thrust applied to the disk-type gas generator 1A is not easily lost to a considerable extent.
- the airbag has not yet been sufficiently deployed, so the distance between the opened gas ejection port 23 and the airbag is Although it is in a very close state, gas is also dispersed at four positions and 12 positions that are equally spaced along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. Since it is ejected, it can be avoided that high-temperature and high-pressure gas is sprayed by concentrating on a local portion of the airbag. Therefore, by adopting the above configuration, the possibility of damaging the airbag can be reduced.
- the third gas outlet 23c is further provided to all of the plurality of gas outlets 23 (that is, the first gas outlet 23a and the second gas outlet 23b).
- the disk type gas generator can be significantly reduced in size and weight.
- the disk-type gas generator 1A in the present embodiment, it is possible to reduce the size and weight, and to reduce the performance difference in gas output caused by the environmental temperature. It is possible to provide a disk-type gas generator in which safety is improved during operation and damage to the airbag is reduced.
- the disk-type gas generator 1A in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a standard size airbag, and the outer diameter of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 is, for example, 60.
- the thickness (plate thickness) of the peripheral wall portion 22 is designed to be 1.1 [mm], for example.
- the length L1 and the width W1 of the first gas outlet 23a are set to, for example, 4.6 [mm] and 1.8 [mm], respectively, and the length L2 of the second gas outlet 23b and The width W2 is set to, for example, 5.2 [mm] and 1.2 [mm], respectively, and the length L3 and the width W3 of the third gas ejection port 23c are, for example, 2.7 [mm] and 1.3, respectively. [Mm] is set.
- the formation of the plurality of gas ejection ports 23 is generally performed by a punching process using a press machine.
- the gas ejection ports 23 adjacent to each other are formed. Since the pitch is as small as approximately 7.6 [mm], it is practically impossible to perform this by a single punching process due to limitations of the press machine.
- the disk-type gas generator 1A having the above-described configuration is manufactured.
- a total of 12 gas outlets included in the set of third gas outlet groups Z described above may be formed by a single punching process. preferable. In this way, it is possible to form all of the plurality of gas outlets 23 by two punching processes, and to reduce the manufacturing cost.
- the wall regions Ra located between the adjacent gas outlets 23 in the peripheral wall portion 22 all have approximately the same width along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, and the adjacent gas jets
- the linear distance between the ends of the outlet 23 is approximately 6.0 [mm].
- any one of the widths of the wall region Ra is designed to be 7.0 [mm] or more, but the first gas outlet 23a and the second gas outlet 23b described above.
- a specific method for maintaining the shape and size of the third gas ejection port 23c and preventing the various effects described above from being impaired will be described in a second embodiment to be described later.
- the gas outlet 23 has a long hole shape, so that the difference in environmental temperature (that is, whether it is in a low temperature environment or a normal temperature environment, or a high temperature). It is possible to vary the actual opening area in a state where the gas outlet 23 is opened depending on whether it is in an environment), and in particular, it is possible to promote combustion of the gas generating agent in a low temperature environment Become. Therefore, the performance difference in gas output caused by the environmental temperature can be remarkably reduced, and a disk-type gas generator with higher performance than the conventional one can be obtained. Hereinafter, this point will be described in detail.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing the state in the vicinity of the gas outlet when the gas generator according to the present embodiment is operating.
- 6A shows a case where the gas generator is operated under a normal temperature environment and a high temperature environment
- FIG. 6B shows a case where the gas generator is operated under a low temperature environment. Shows the case.
- the gas outlet 23 is increased as the internal pressure of the combustion chamber 60 increases.
- the sealing tape 24 of the portion that closes the gas is cleaved, the sealing tape 24 is completely broken along the opening edge of the gas outlet 23 having a long hole shape, and the opening edge of the gas outlet 23 is broken.
- the seal tape 24 does not adhere. Therefore, the opening area of the gas outlet 23 is the same as the actual opening area in the state where the gas outlet 23 is opened by the tearing of the seal tape 24.
- the gas outlet 23 is closed as the internal pressure of the combustion chamber 60 increases.
- the seal tape 24 of the portion to be cut is torn, the seal tape 24 breaks along the opening edge of the gas outlet 23 having a long hole shape, but completely breaks along the entire circumference of the opening edge. No breakage occurs in one of the pair of opening edge portions extending in parallel along the peripheral wall portion 22, and the broken seal tape 24 is attached to the opening edge portion of the gas outlet 23.
- the actual opening area in the state in which the gas ejection port 23 is opened by the cleavage of the sealing tape 24 is smaller than the opening area of the gas ejection port 23 by an amount corresponding to the cross-sectional area of the sealing tape 24. Will be.
- the total sum of the actual opening area of the gas outlet 23 during the operation of the disk type gas generator 1A is relatively large, whereas in the low temperature environment, the disk The sum total of the actual opening area of the gas outlet 23 during the operation of the gas generator 1A is relatively reduced.
- the amount of gas discharged through the gas jet port 23 is limited by opening the gas jet port 23 as compared with the normal temperature environment and the high temperature environment.
- the increase in the internal pressure of the combustion chamber 60 is promoted. Accordingly, it becomes possible to promote the combustion of the gas generating agent 61 particularly in a low temperature environment, and it is possible to remarkably reduce the difference in gas output performance due to the environmental temperature.
- a higher performance disk type gas generator can be obtained.
- the gas outlet 23 has a non-round hole-like long hole shape, and therefore, the distance from the center of the gas outlet 23 to the opening edge becomes non-uniform, so that the opening along the opening edge.
- the instantaneous energy required to break the seal tape 24 at once is increased, and the internal pressure of the combustion chamber 60 is increased rapidly in a normal temperature environment and a high temperature environment, so that the instantaneous energy is obtained.
- the instantaneous energy cannot be obtained because the rising speed of the internal pressure of the combustion chamber 60 is slow in a low temperature environment.
- a case where the gas outlet 23 is configured by a track hole has been described as an example.
- an elliptical shape or a rectangular shape may be used.
- the long hole-shaped gas outlet 23 has a pair of opening edge portions extending in parallel along the peripheral wall portion 22. It is still more preferable that the track-shaped or rectangular holes described above are used.
- the horizontally long hole shape is a long hole shape in which the opening width along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 is larger than the opening width along the axial direction of the peripheral wall portion 22.
- the case where the plurality of gas ejection ports 23 are arranged in a line along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 has been described as an example. May be arranged in a staggered pattern or in a plurality of rows, or may be arranged in another layout.
- the case where all the gas outlets 23 are configured to be closed by one strip-shaped seal tape 24 has been described as an example.
- a plurality of sealing tapes are formed so that a part of the outlet 23 is closed by one sheet of sealing tape and another part of the plurality of gas ejection openings 23 is closed by another sheet of sealing tape. It may be used.
- FIG. 7 is a front view of the disk-type gas generator according to Embodiment 2 of the present invention
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the upper shell and the sealing tape along the line VIII-VIII shown in FIG. .
- the disk type gas generator 1B in Embodiment 2 of this invention is demonstrated.
- the disc-type gas generator 1B in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a standard-sized airbag, like the disc-type gas generator 1A in the first embodiment described above.
- the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 has a first gas outlet 23a and a second gas outlet 23a having the same shape and size as those of the disk-type gas generator 1A in the first embodiment.
- a gas outlet 23b and a third gas outlet 23c are provided.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are arranged along a circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 (however, the above-mentioned rule).
- the rules are different from the rules shown in the first embodiment and are arranged in a line. More specifically, the total number of the plurality of gas ejection ports 23 is 24, and they are arranged at predetermined angles along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the first gas ejection ports 23a is four, and the first gas ejection ports 23a are arranged every 90 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the second gas ejection ports 23b is eight, and 45 [°], 90 [°], 45 [°], 90 [°], and the like along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. ... is arranged for each.
- the number of the third gas ejection ports 23c is twelve and is arranged every 30 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 along the first gas jet port 23a and the third gas jet port.
- the jet outlets 23c, the second gas jet outlets 23b, the third gas jet outlets 23c, the second gas jet outlets 23b, and the third gas jet outlets 23c are arranged in this order so that four sets are repeated. Accordingly, the plurality of gas ejection ports 23 are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the 1st gas jet 23a mentioned above, the 3rd gas jet 23c, the 2nd gas jet 23b, the 3rd gas jet 23c, the 2nd gas jet 23b, the 3rd gas jet 23c, the 1st gas jet The intervals between the gas outlets 23 arranged in the order of the outlets 23a,... Are 21 [°], 9 [°], 21 [°], 9 [°], 21 [ °], 9 [°], and so on.
- the disc-type gas generator 1B is configured to have the same shape and the same opening area so as to have the same opening pressure.
- the gas outlets are regarded as a group of gas outlets according to the formation positions of the gas outlets, the plurality of gas outlets described above only by the following plurality of gas outlet groups It can be seen that 23 is configured. In determining the gas outlet group, as described above, this is determined so that one set of gas outlet groups is formed by as many gas outlets as possible.
- First gas outlet group X a total of four gas outlets 23a arranged at intervals of 90 [°]
- Second gas jet group Y1 A total of four gas jets 23b arranged at 90 [°] intervals.
- Second gas outlet group Y2 a total of four gas outlets 23b arranged at intervals of 90 [°]
- Third gas outlet group Z a total of twelve gas outlets 23c arranged at intervals of 30 [°]
- the plurality of gas ejection ports 23 are centered on the axis of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the safety of the disk-type gas generator is improved in comparison with the conventional disk-type gas generator, particularly in the initial stage after the start of operation. It can be. Therefore, by adopting the above configuration, it is possible to reduce the size and weight, reduce the performance difference in gas output due to the environmental temperature, and further improve the safety during operation and damage to the airbag. It is possible to provide a disk type gas generator that is reduced.
- the disk-type gas generator 1B in the present embodiment among the plurality of gas jets 23, all the remaining gas jets except for the gas jets 23c included in the third gas jet group Z (That is, all of the first gas outlet 23a and the second gas outlet 23b) are evenly arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20, so that the first after the above-described operation starts.
- the gas is dispersed and ejected at four positions and twelve positions that are equally spaced along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. Therefore, by adopting the configuration, the possibility of damaging the airbag can be reduced.
- the disk-type gas generator 1B in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a standard-sized airbag as described above, and the outer diameter of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. Is designed to be 60.4 [mm], for example, and the thickness (plate thickness) of the peripheral wall portion 22 is designed to be 1.1 [mm], for example.
- the length L1 and the width W1 of the first gas outlet 23a are set to, for example, 4.6 [mm] and 1.8 [mm], respectively, and the length L2 of the second gas outlet 23b and The width W2 is set to, for example, 5.2 [mm] and 1.2 [mm], respectively, and the length L3 and the width W3 of the third gas ejection port 23c are, for example, 2.7 [mm] and 1.3, respectively. [Mm] is set.
- the wall region Ra located between the adjacent gas outlets 23 in the peripheral wall portion 22 has various widths along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, but the width is the largest among them.
- the linear distance between the ends of the pair of gas ejection ports 23 adjacent to the wall region Ra is approximately 9.1 [mm].
- the arrangement interval of the gas outlets 23 is set to the peripheral wall portion of the upper shell 20.
- the wall region Ra having the linear distance D2 of 7.0 [mm] or more, which is a margin for pasting both ends of the seal tape 24, is not disposed evenly along the circumferential direction of the circumferential tape 22.
- a plurality of the tapes 22 are provided, thereby facilitating the sticking work of the seal tape 24.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of the upper shell and the seal tape of the disk-type gas generator according to Embodiment 3 of the present invention
- FIG. 10 is an enlarged view of the first to third gas ejection ports shown in FIG. is there.
- a disk type gas generator 1C according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
- the disc type gas generator 1C in the present embodiment is a type in which a small airbag smaller than a standard size is inflated and deployed, unlike the disc type gas generator 1B in the second embodiment.
- the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 is provided with a smaller number of gas outlets 23 than in the case of the disk-type gas generator 1B in the second embodiment.
- the first gas outlet 23 a, the second gas outlet 23 b, and the third gas outlet 23 c are predetermined along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. They are arranged in a line according to rules (however, rules different from the rules shown in the second embodiment described above). More specifically, the total number of the plurality of gas ejection ports 23 is 20, and are arranged at predetermined angles along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the first gas ejection ports 23a is four, and the first gas ejection ports 23a are arranged every 90 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the second gas ejection ports 23b is eight, and 30 [°], 60 [°], 30 [°], 60 [°], along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20, ... is arranged for each.
- the number of the third gas ejection ports 23c is eight, and 48 [°], 42 [°], 48 [°], 42 [°], and the like along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. ... is arranged for each.
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 along the first gas jet port 23a and the third gas jet port.
- the jet outlet 23c, the second gas jet outlet 23b, the second gas jet outlet 23b, and the third gas jet outlet 23c are arranged in this order so that four sets are repeated. Accordingly, the plurality of gas ejection ports 23 are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- first gas outlet 23a, the third gas outlet 23c, the second gas outlet 23b, the second gas outlet 23b, the third gas outlet 23c, the first gas outlet 23a Arrangement intervals between the gas outlets 23 arranged in order are 21 [°], 9 [°], 30 [°], 9 [°], 21 [°],. Has been.
- the disc type gas generator 1 ⁇ / b> C in the present embodiment is configured to have the same shape and the same opening area so as to have the same opening pressure.
- the gas outlets are regarded as a group of gas outlets according to the formation positions of the gas outlets, the plurality of gas outlets described above only by the following plurality of gas outlet groups It can be seen that 23 is configured. In determining the gas outlet group, as described above, this is determined so that one set of gas outlet groups is formed by as many gas outlets as possible.
- First gas outlet group X a total of four gas outlets 23a arranged at intervals of 90 [°]
- Second gas jet group Y1 A total of four gas jets 23b arranged at 90 [°] intervals.
- Second gas outlet group Y2 a total of four gas outlets 23b arranged at intervals of 90 [°]
- Third gas jet group Z1 A total of four gas jets 23c arranged at 90 [°] intervals.
- Third gas outlet group Z2 a total of four gas outlets 23c arranged at intervals of 90 [°]
- the plurality of gas outlets 23 have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less about the axis of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the safety of the disk-type gas generator is further improved compared to the conventional disk-type gas generator, particularly in the initial stage after the start of operation. It can be. Therefore, by adopting the above configuration, it is possible to reduce the size and weight, reduce the performance difference in gas output due to the environmental temperature, and further improve the safety during operation and damage to the airbag. It is possible to provide a disk type gas generator that is reduced.
- all of the remaining gas nozzles except for the gas nozzles 23c included in the third gas nozzle group Z among the plurality of gas nozzles 23 are also used. (That is, all of the first gas outlet 23a and the second gas outlet 23b) are evenly arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20, so that the first after the above-described operation starts.
- the gas is dispersed and ejected at four positions and twelve positions that are equally spaced along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. Therefore, by adopting the configuration, the possibility of damaging the airbag can be reduced.
- the disc-type gas generator 1C in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a small airbag smaller than a standard size as described above, and the peripheral wall portion of the upper shell 20
- the outer diameter of 22 is designed to be 57.5 [mm], for example, and the thickness (plate thickness) of the peripheral wall portion 22 is designed to be 1.1 [mm], for example.
- the length L1 and width W1 of the first gas outlet 23a are set to, for example, 3.7 [mm] and 2.1 [mm], respectively, and the second gas jet
- the length L2 and the width W2 of the outlet 23b are both set to, for example, 2.0 [mm] (that is, set to a circular shape in plan view), and the length L3 and the width W3 of the third gas ejection port 23c are For example, it is set to 2.7 [mm] and 1.3 [mm], respectively.
- the wall region Ra located between the adjacent gas outlets 23 in the peripheral wall portion 22 has various widths along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, but the width is the largest among them.
- the linear distance between the ends of the pair of gas ejection ports 23 adjacent to the wall region Ra is approximately 12.4 [mm].
- the arrangement interval of the gas outlets 23 is set to the peripheral wall portion of the upper shell 20 as in the disc type gas generator 1B in the second embodiment.
- the wall region Ra having a linear distance D3 of 7.0 [mm] or more, which is an adhering margin for both ends of the seal tape 24, is not disposed evenly along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22.
- a plurality of the tapes 22 are provided, thereby facilitating the sticking work of the seal tape 24.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of the upper shell and the seal tape of the disk-type gas generator according to Embodiment 4 of the present invention
- FIG. 12 is an enlarged view of the first to third gas ejection ports shown in FIG. is there.
- a disk-type gas generator 1D according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
- the disc type gas generator 1D in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a large airbag larger than the standard size, unlike the disc type gas generator 1B in the second embodiment.
- the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 is provided with a larger number of gas outlets 23 than in the case of the disk-type gas generator 1B in the second embodiment described above.
- the first gas outlet 23 a, the second gas outlet 23 b, and the third gas outlet 23 c are predetermined along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper-side shell 20. They are arranged in a line according to rules (however, rules different from the rules shown in the second embodiment described above). More specifically, the plurality of gas ejection ports 23 has a total number of 32 and is arranged at predetermined angles along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the number of the first gas outlets 23a is eight, and 21 [°], 69 [°], 21 [°], 69 [°] along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20, ... is arranged for each.
- the number of the second gas ejection ports 23b is eight, and 30 [°], 60 [°], 30 [°], 60 [°], along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20, ... is arranged for each.
- the number of the third gas ejection ports 23c is 16, and 21 [°], 9 [°], 21 [°], 39 [°], along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20. 21 [°], 9 [°], 21 [°], 39 [°],...
- the first gas jet port 23a, the second gas jet port 23b, and the third gas jet port 23c are arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20 along the first gas jet port 23a and the first gas jet.
- the intervals between the gas outlets 23 arranged in the order of the outlet 23b, the third gas outlet 23c, the first gas outlet 23a,... are 21 [°] and 9 [° in order as shown in the figure. ], 9 [°], 12 [°], 9 [°], 9 [°], 12 [°], 9 [°], and so on.
- the disc-type gas generator 1D in the present embodiment is configured to have the same shape and the same opening area so as to have the same opening pressure.
- the gas outlets are regarded as a group of gas outlets according to the formation positions of the gas outlets, the plurality of gas outlets described above only by the following plurality of gas outlet groups It can be seen that 23 is configured. In determining the gas outlet group, as described above, this is determined so that one set of gas outlet groups is formed by as many gas outlets as possible.
- First gas jet group X1 A total of four gas jets 23a arranged at intervals of 90 [°].
- First gas outlet group X2 a total of four gas outlets 23a arranged at intervals of 90 [°]
- Second gas jet group Y1 A total of four gas jets 23b arranged at 90 [°] intervals.
- Second gas outlet group Y2 a total of four gas outlets 23b arranged at intervals of 90 [°]
- Third gas jet group Z1 A total of four gas jets 23c arranged at 90 [°] intervals.
- Third gas outlet group Z2 a total of four gas outlets 23c arranged at intervals of 90 [°]
- Third gas outlet group Z3 a total of four gas outlets 23c arranged at 90 [°] intervals
- Third gas outlet group Z4 a total of four gas outlets 23c arranged at 90 [°] intervals
- the plurality of gas outlets 23 have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less about the axis of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20.
- the disk-type gas generator 1D in the present embodiment compared to the conventional disk-type gas generator, the disk-type gas generator has improved safety particularly in the initial stage after the start of operation. It can be. Therefore, by adopting the above configuration, it is possible to reduce the size and weight, reduce the performance difference in gas output due to the environmental temperature, and further improve the safety during operation and damage to the airbag. It is possible to provide a disk type gas generator that is reduced.
- the disk-type gas generator 1D in the present embodiment is of a type that inflates and deploys a large airbag larger than a standard size, and the peripheral wall portion of the upper shell 20
- the outer diameter of 22 is designed to be, for example, 70.0 [mm]
- the thickness (plate thickness) of the peripheral wall portion 22 is designed to be, for example, 1.3 [mm].
- the length L1 and the width W1 of the first gas outlet 23a are set to 4.4 [mm] and 1.8 [mm], respectively, for example, and the second gas jet
- the length L2 and the width W2 of the outlet 23b are set to, for example, 5.2 [mm] and 1.4 [mm], respectively, and the length L3 and the width W3 of the third gas ejection port 23c are, for example, 2.5 respectively. [Mm] and 1.4 [mm] are set.
- the wall region Ra located between the adjacent gas outlets 23 in the peripheral wall portion 22 has various widths along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22, but the width is the largest among them.
- the linear distance between the ends of the pair of gas outlets 23 adjacent to the wall region Ra is approximately 10.5 [mm].
- the arrangement interval of the gas outlets 23 is set to the peripheral wall portion of the upper shell 20 as in the disc type gas generator 1B in the second embodiment.
- the wall region Ra having the linear distance D4 of 7.0 [mm] or more, which becomes an adhering margin of both ends of the seal tape 24, is not evenly arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion 22.
- a plurality of the tapes 22 are provided, thereby facilitating the sticking work of the seal tape 24.
- the fixing force of the fixing member that fixes the disk-type gas generator should be in the circumferential direction of the housing. Even when there is a shortage only at some positions, it is possible to prevent the balance of thrust applied to the disk-type gas generator from being greatly lost compared to the conventional disk-type gas generator, as a result. In particular, it is possible to provide a disk-type gas generator with higher safety in the initial stage after the start of operation.
- the number of gas outlets disclosed in the first to fourth embodiments of the present invention described above (that is, the number of each of the first gas outlet, the second gas outlet, and the third gas outlet) is as follows. If the number of gas outlets included in one set of gas outlets is three or more (that is, a plurality of gas outlets included in one set of gas outlets is 120 [°]. Any number may be used as long as the condition of rotational symmetry is satisfied at the following angles).
- a plurality of first gas outlets included in one set or two or more sets of first gas outlet groups one set or two or more sets are included.
- the plurality of second gas outlets included in the second gas outlet group and the plurality of third gas outlets included in one or more third gas outlet groups are the same.
- the opening pressure of the gas outlet is mainly the same as that of the configuration having the same shape and the same opening area. It is determined by the opening area and the circumference.
- the method of providing a plurality of gas jets having the same opening pressure is not limited to the method of providing a plurality of gas jets having the same shape and the same opening area as described above. That is, even gas outlets having different shapes and different opening areas can be set to the same opening pressure by appropriately adjusting the opening area and the circumference thereof.
- the gas outlets arranged with rotational symmetry of 120 [°] or less along the circumferential direction on the peripheral wall portion of the housing may be configured so that the open pressures thereof are the same,
- the shape and opening area of each gas outlet are not particularly limited.
- the opening pressure of the gas outlet can be adjusted as appropriate by changing the shear strength and thickness of the sealing member that closes the gas outlet, so that these can be adjusted individually for each gas outlet. It is good to do.
- a plurality of gas outlets provided on the peripheral wall portion of the housing are constituted by a plurality of sets of gas outlets, and the plurality of sets of gas outlets are arranged.
- the outlet groups have the same first opening areas that are equally arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion so as to have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less around the axis of the peripheral wall portion.
- the peripheral wall so as to have rotational symmetry with an angle of 120 [deg.] Or less around the axis of the peripheral wall portion, with one or two or more sets of first gas outlet groups consisting of a plurality of first gas outlets
- One set or two or more sets of second gas jet groups composed of a plurality of second gas jet ports having the same second opening area, which are evenly arranged along the circumferential direction of the section, and the peripheral wall portion
- one set or two or more sets of third gas outlets each having a plurality of third gas outlets having the same third opening area that are equally arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion so as to have rotational symmetry.
- the second opening area is smaller than the first opening area
- the third opening area is smaller than the second opening area
- the plurality of gas outlets are provided. These are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction of the peripheral wall portion.
- a plurality of gas jets provided in the peripheral wall portion of the housing are constituted by a plurality of sets of gas jets, and the plurality of sets of gas jets.
- the outlet groups have the same first circumferential length that is evenly arranged along the circumferential direction of the peripheral wall portion so as to have rotational symmetry with an angle of 120 [°] or less around the axis of the peripheral wall portion.
- the peripheral wall so as to have rotational symmetry with an angle of 120 [deg.] Or less around the axis of the peripheral wall portion, with one or two or more sets of first gas outlet groups consisting of a plurality of first gas outlets One set or two or more sets of second gas jets composed of a plurality of second gas jets having the same second circumference arranged evenly along the circumferential direction of the parts, and the peripheral wall With an angle of 120 [°] or less around the axis One set or two or more sets of third gas composed of a plurality of third gas outlets having the same third circumferential length arranged evenly along the circumferential direction of the peripheral wall portion so as to have rotational symmetry
- the second circumferential length is greater than the first circumferential length
- the third circumferential length is greater than the second circumferential length
- the plurality of gas ejection ports include:
- the circumferential wall portions are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction.
- the present invention in the first to fourth embodiments of the present invention described above, the case where the present invention is applied to a so-called disk-type gas generator has been described as an example, but the scope of application of the present invention is limited to this.
- the present invention can be applied to a cylinder type gas generator.
- the low temperature environment, the normal temperature environment, and the high temperature environment described above include an environment temperature around ⁇ 40 [° C.], an environment around 20 [° C.], and an environment around 85 [° C.], respectively. I mean.
- FIG. 13 is an external view of a disk-type gas generator according to Embodiment 5 of the present invention
- FIG. 14 is a schematic configuration diagram of the disk-type gas generator shown in FIG. FIG. First, with reference to these FIG. 13 and FIG. 14, the structure of the disk type gas generator 1E in this Embodiment is demonstrated.
- the disc type gas generator 1E in the present embodiment has a slightly different configuration in detail when compared with the disc type gas generator 1A in the first embodiment described above. However, it basically has an approximate configuration, and the major difference is the opening shape of each of the plurality of gas jets 23 provided in the upper shell 20.
- each of the plurality of gas ejection ports 23 is configured by an elongated hole having the same opening shape, and each of the individual gas ejection ports 23 is a Inclined so as to intersect the axial direction of the housing.
- the one gas The jet port 23 is formed to have an opening shape that satisfies the condition of S / C ⁇ 0.27 ⁇ S 0.5 (preferably, the condition of S / C ⁇ 0.22 ⁇ S 0.5 ). These conditions are derived from the result of the second verification test described later.
- the total opening area of the plurality of gas ejection ports 23 is S ALL [mm 2 ]
- the thickness of the housing that is, the thickness of the peripheral wall portion 22 of the upper shell 20
- T [mm] where T ⁇ 2 [ mm]
- these S ALL and T satisfy the relationship of 70 ⁇ S ALL ⁇ T ⁇ 300, preferably 70 ⁇ S ALL ⁇ T ⁇ 250, Preferably, the relationship of 70 ⁇ S ALL ⁇ T ⁇ 120 is satisfied.
- the total opening area S ALL of the plurality of gas outlets 23 is excessively increased, a problem that the internal pressure of the combustion chamber 60 does not sufficiently increase during operation occurs and the filter 23 is damaged. If the total opening area S ALL of the plurality of gas ejection ports 23 is made too small, the internal pressure of the combustion chamber 60 during operation increases more than necessary. Further, when the thickness T of the housing is increased, the pressure resistance performance of the housing is improved, but the reduction in size and weight is hindered. When the thickness T of the housing is reduced, reduction in size and weight can be realized. However, the pressure resistance performance of the housing is reduced.
- the total opening area S ALL of the plurality of gas outlets 23 and the thickness T of the housing are important factors that correlate with each other in determining the performance of the disk-type gas generator 1E.
- FIG. 15 is a view showing the opening shape of the gas outlet provided in the disk-type gas generator shown in FIG.
- FIG. 16 is a figure which shows the opening shape of the gas jet nozzle of the disk type gas generator which concerns on the modification based on this Embodiment.
- the relationship between the individual opening areas of the plurality of gas ejection ports 23 and the breakage of the filter 90 will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
- the filter breakage is more likely to occur as the force for sucking out the filter from the gas outlet becomes larger. Specifically, the greater the value of S / C, the easier the filter breaks.
- the hatched portion indicated by reference numeral 23 ′ in the drawing becomes a corner (corner), and this portion In this case, the fluid becomes difficult to flow. Therefore, in the gas outlet 23 having an elongated opening shape, the force for sucking out the filter 90 is smaller than that in the gas outlet having a circular opening shape.
- the number of gas jets is not increased by using a gas jet having an opening shape other than a circular shape having a long circumference relative to the opening area of the gas jet.
- the S / C value can be kept small.
- An opening shape that is, an asterisk shape
- a substantially V-shaped opening shape such as the gas outlet 423 shown in FIG.
- the output characteristics of the gas generator are substantially determined by the opening area of the gas outlet, so as long as the gas outlet has an opening shape other than a circular shape as long as it has an equivalent opening area, Compared with the case of the shape of the opening, the output characteristics almost inferior can be obtained.
- the breaking pressure (opening pressure) of the seal tape can be calculated by the following equation as described above.
- (Releasing pressure of seal tape) (shear strength of seal tape) ⁇ (thickness of seal tape) ⁇ (perimeter of gas outlet) / (open area of gas outlet)
- the peripheral area of the gas outlet is also determined at the same time as the opening area of the gas outlet is determined. If it is a thing, the breaking pressure of a sealing tape will also be decided naturally. However, in the case of a gas outlet having an opening shape other than a circular shape (in the case of the present embodiment), it is possible to select the circumference of the gas outlet with respect to the opening area of the gas outlet. Based on the formula, it becomes possible to change the breaking pressure of the seal tape in various ways. Therefore, since the breaking pressure of the seal tape and the opening area of the gas outlet can be substantially freely selected without increasing the number of gas outlets provided, the low temperature ignitability of the disk-type gas generator 1E can be selected. It becomes possible to improve.
- the disk-type gas generator 1E as in the present embodiment enables operation even when the opening areas of the individual gas outlets 23 are set to be the same as the conventional one.
- weight reduction and cost reduction can be achieved while suppressing breakage of the filter 90 at the time.
- the adjustment of the rupture pressure which could not be realized with a gas outlet having a simple circular opening shape, can be easily performed by changing the circumferential length of the gas outlet 23 with respect to the opening area. Can be realized.
- the gas outlet having a circular opening shape at a position between the two gas outlets when there are two or more gas outlets having an opening shape other than a circular shape, the gas outlet having a circular opening shape at a position between the two gas outlets. At least one or more may be provided.
- the disk-type gas generator 1C in the third embodiment described above can be cited.
- the clearance shown in Table 2 is the distance between the inner wall surface of the housing and the outer peripheral surface of the filter at the portion where the gas outlet is provided (that is, the width of the gap portion 26 shown in FIG. 14 and the like). It is.
- FIG. 17 is a graph in which values derived from the opening shapes are plotted on a predetermined graph for each of the gas outlets of the disk-type gas generators according to Examples a, b, c and Comparative Examples a, b. It is.
- the vertical axis represents (opening area S of the gas jet port) / (circumferential length C of the gas jet port), and the horizontal axis represents the open area S of the gas jet port.
- the filter is hardly damaged by making the opening shape other than a circular shape (that is, a shape satisfying the condition of C / S ⁇ 0.27 ⁇ S 0.5 ).
- the condition of C / S ⁇ 0.27 ⁇ S 0.5 is defined by an exponential function following the circular shape on the graph shown in FIG.
- the hydro pressure P [MPa] is a pressure when oil is gradually poured into the housing and the housing is broken
- the high temperature internal pressure Q [MPa] is an environmental temperature outside the disk-type gas generator. Is the maximum value of the pressure generated inside the housing due to the combustion of the gas generating agent when the disk-type gas generator is operated at a very high temperature.
- the correction values R [MPa] are respectively set.
- the safety factor is defined by (PR) / (Q + R) using the hydro pressure P, the high temperature internal pressure Q and the correction value R, the safety factor is preferably 1.5 or more. More preferably, it is 6 or more.
- the safety factor means “an index indicating how much room the static housing strength has against the internal pressure of the housing that can be generated”.
- the housing according to Example 6 in which the gas generation amount is set to 3.0 [mol] is sufficient even though the thickness of the housing is as thin as 1.4 mm. It can be understood that the safety factor is achieved. This is also due to the fact that the opening shape of the gas outlet is made into a horizontally long hole shape.
- the present invention by applying the present invention, the total opening area S ALL of the gas outlet is increased to a predetermined value, while the plate thickness T of the housing is set to a predetermined value (for example, 1.. 2 [mm] etc.), and the safety factor can be controlled to an appropriate value. Therefore, by applying the present invention, the opening area of the gas outlet and the thickness of the housing can be balanced with sufficient margins, and can be operated safely. It is possible to obtain a gas generator that can achieve the reduction of the above.
- 1A to 1E gas generator 10 lower shell, 11 bottom plate, 12 peripheral wall, 13 projecting tube, 14 hollow, 15 opening, 20 upper shell, 21 top plate, 22 peripheral wall, 23, 123, 223, 323, 423, gas outlet, 23a, first gas outlet, 23b, second gas outlet, 23c, third gas outlet, 24 seal tape, 24a one end, 24b other end, 25 fixed part, 26 Gap part, 30 holding part, 31 inner covering part, 32 outer covering part, 33 connecting part, 34 female connector part, 35 annular covering part, 36 lower annular covering part, 37 upper annular covering part, 38 step forming surface , 40 igniter, 41 ignition part, 42 terminal pin, 50 cup-shaped member, 51 top wall part, 52 side wall part, 53 extension part, 54 tip part, 55 heat transfer , 56 Transfer powder, 60 Combustion chamber, 61 Gas generating agent, 70 Lower support member, 71 Bottom portion, 72 Contact portion, 73 Tip portion, 80 Upper support member, 81 Bottom portion, 82 Contact portion, 85 Cushion material, 90 filter, Ra wall area.
Landscapes
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Abstract
ガス発生器は、周壁部(22)に周方向に沿って互いに重ならないように配置された複数個のガス噴出口を有し、複数個のガス噴出口は、それぞれが1組または2組以上からなる第1ないし第3ガス噴出口群のみにて構成される。第1ないし第3ガス噴出口群の各々に含まれるガス噴出口同士は、互いに同一の開放圧を有し、第2ガス噴出口群に含まれるガス噴出口(23b)は、第1ガス噴出口群に含まれるガス噴出口(23a)よりも開放圧が高く、第3ガス噴出口群に含まれるガス噴出口(23c)は、第2ガス噴出口群に含まれるガス噴出口(23b)よりも開放圧が高い。1組のガス噴出口群の各々に含まれるガス噴出口は、いずれも120°以下の角度をもって回転対称性を有するように均等に配置される。
Description
本発明は、車両等衝突時に乗員を保護する乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、特に、自動車等に装備されるエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関する。
従来、自動車等の乗員の保護の観点から、乗員保護装置であるエアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する目的で装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張および展開させることにより、エアバッグがクッションとなって乗員の体を受け止めるものである。
ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時にコントロールユニットからの通電によって点火器を発火し、点火器において生じる火炎によりガス発生剤を燃焼させて多量のガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張および展開させる機器である。
ガス発生器には、種々の構造のものが存在するが、運転席側エアバッグ装置や助手席側エアバッグ装置等に好適に利用できるガス発生器として、外径が比較的大きい短尺略円柱状のディスク型ガス発生器があり、サイドエアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置等に好適に利用できるガス発生器として、外径が比較的小さい長尺略円柱状のシリンダ型ガス発生器がある。
たとえば、ディスク型ガス発生器としては、特開平1-172047号公報(特許文献1)に記載されているように、上部側シェル(クロージャシェル)と下部側シェル(イニシエータシェル)とを有するハウジングと、このハウジングの内部に設けられたフィルタとを有し、当該フィルタを介してガスを噴出させるためのガス噴出口が上部側シェルの周方向に複数個形成されたものが知られている。
ガス発生器においては、作動時においてガス発生剤を安定して持続的に燃焼させることが重要である。ガス発生剤を安定して持続的に燃焼させるためには、ガス発生剤を所定の高圧環境下に置くことが必要であるため、ガス発生器においては、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口の大きさを所望の大きさに絞ることにより、作動時においてハウジングの内部の空間の圧力が相当程度にまで高まるようにその設計がなされている。
しかしながら、ガス発生器の出力特性は、当該ガス発生器が置かれた周囲環境の影響を受け、特にその環境温度に依存し、高温環境下において出力特性が強まり、低温環境下において出力特性が弱まる傾向にある。すなわち、高温環境下においては、ガスがより早くかつより強く噴出することになり、低温環境下においては、ガスがより遅くかつより弱く噴出することになる。そのため、特に低温環境下においては、ガス噴出口が開放されることでハウジングの内部の圧力に大幅な落ち込みが発生し易くなり、ガス発生剤の持続的な燃焼が阻害されてガス出力に不足が生じてしまうおそれがある。
この環境温度に起因したガス出力の性能差を低減することを目的として、たとえば国際公開第2015/163290号(特許文献2)には、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口としてその開放圧が異なるものを含むように構成されたディスク型ガス発生器が開示されている。このように構成されたガス発生器においては、ハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴って複数個のガス噴出口が段階的に開放されることになる。
したがって、ハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴って一斉にすべてのガス噴出口が開放されるように構成されたガス発生器に比べ、特に低温環境下において、内圧上昇に大幅な落ち込みが発生することが防止できることになる。そのため、高温環境下から低温環境下までのいずれの温度環境下においてもガス発生剤を持続的に燃焼させることが可能になり、結果として環境温度に起因したガス出力の性能差を低減することが可能になる。
なお、上記特許文献2の図10ないし図12には、開放圧が3段階に設定されてなる複数個のガス噴出口をハウジングの周壁部に設けることにより、作動時におけるハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴って複数個のガス噴出口が3段階に分けて開放されるように構成されたディスク型ガス発生器が開示されている。ここで、ディスク型ガス発生器に求められる一般的な仕様を考慮した場合には、このように複数個のガス噴出口が3段階に分けて開放されるように設定されていることが好ましい。
一方、近年においては、ガス発生器の小型軽量化が強く求められている。ガス発生器の小型軽量化を図るためには、耐圧容器であるハウジングの厚みを薄型化することが効果的であるが、ハウジングの厚みを単に薄くした場合には、ハウジングの耐圧性能を十分に確保することができなくなってしまう。そのため、ガス発生器の小型軽量化を図るためには、作動時におけるハウジングの内部の空間の圧力をガス発生剤が安定して持続的に燃焼することができる範囲で相当程度にまで下げることが不可欠となる。
作動時におけるハウジングの内部の空間の圧力を下げるためには、複数個にわたって設けられるガス噴出口の総開口面積を増加させることが考えられるが、単純に個々のガス噴出口の開口面積を大きくした場合には、作動時においてガス噴出口においてフィルタを吸い出す力が大きくなってしまい、フィルタを破損させるおそれがあるばかりでなく、ハウジングの内部の空間の圧力を高めることができなくなってしまう。そのため、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口の個々の開口面積を小さく抑えつつ、その数を増やすことが効果的である。しかしながら、そのように構成した場合には、加工の手間がかかることになって製造コストが増大してしまう。他の解決策として、フィルタとガス噴出口との間のクリアランスを大きくすることが考えられるが、そのように構成した場合には、ハウジングが全体として大きくなってしまい、軽量化および製造コストの低減の目的がそもそも果たせなくなってしまう。
ここで、上記特許文献2の図10ないし図12に開示されたディスク型ガス発生器においては、合計で8個のガス噴出口がハウジングの周壁部に設けられているのみの構成であるため、ガス発生器の小型軽量化の点においては、未だ改善の余地がある。
また、上記特許文献2の図10ないし図12に開示されたディスク型ガス発生器においては、合計で8個のガス噴出口がハウジングの周壁部の周方向に沿って均等に設けられており、開放圧の最も小さい2個のガス噴出口が、ハウジングの周壁部の軸線を中心として180[°]の回転対称性をもって配置されており、開放圧が次に小さい4個のガス噴出口が、ハウジングの周壁部の軸線を中心として90[°]の回転対称性をもって配置されており、開放圧が最も大きい2個のガス噴出口が、ハウジングの周壁部の軸線を中心として180[°]の回転対称性をもって配置されている。
ここで、ガス発生器の作動時においては、ガス噴出口から噴出されるガスによって当該ガス発生器に対して大きな推力が働くことになる。そのため、万が一、ガス発生器を固定する固定部材(たとえばエアバッグ装置のリテーナ等)の固定力に不足(たとえば経年劣化による固定力の低下等)が生じていた場合には、作動時における安全性が確保できないおそれが生じる。
この点、上記特許文献2の図10ないし図12に開示されたディスク型ガス発生器においては、同時に開放されるガス噴出口がハウジングの周壁部の軸線を挟んだ対向位置に配置されているため、ガス噴出口から噴出されるガスによってガス発生器に加えられることになる推力が互いに相殺し合うこととなり、実質的にはディスク型ガス発生器に外力が加わっていない状態と等しくなり、基本的には作動時における安全性が確保できることになる。
しかしながら、開放圧の最も小さい2個のガス噴出口が開放された直後(上記特許文献2の図12(A)参照)においては、ハウジングの周壁部の周方向の2箇所の位置においてのみガスが噴出されることになるため、万が一、ガス発生器を固定する固定部材の固定力がハウジングの周方向における一部の位置においてのみ不足していた場合等には、ガス発生器に加わる推力のバランスが崩れ易くなってしまい、これが崩れた場合には結果としてディスク型ガス発生器に大きな外力が加わってしまうこととなるため、この点においてさらなる改善の余地があるものと言える。
また、開放圧が次に小さい4個のガス噴出口が開放された直後(上記特許文献2の図12(B)参照)においても、ハウジングの周壁部の周方向の2箇所の位置に偏ってガスが噴出されることになるため、上記の場合と同様に、さらなる改善の余地があるものと言える。
加えて、開放圧の最も小さい2個のガス噴出口が開放された直後や開放圧が次に小さい4個のガス噴出口が開放された直後の時点においては、エアバッグが未だ十分には展開しておらず、そのため開放されたガス噴出口とエアバッグとの間の距離とが非常に近い状態にある。したがって、上記特許文献2の図10ないし図12に開示のディスク型ガス発生器においては、ハウジングの周壁部の周方向の2箇所の位置あるいはこれら位置を含む周方向に偏った2箇所の位置からガスが噴出される構成であることに伴い、噴出された高温高圧のガスがエアバッグのうちの局所的な部分に集中して噴き付けられてしまうことになりかねず、その結果エアバッグにダメージを与える可能性もあり、この点においても改善の余地がある。
ここで、ガス発生器の小型軽量化のために、上述したハウジングに設けられる複数個のガス噴出口の個々の開口面積を小さく抑えつつその数を増やす構成を、上記特許文献2の図10ないし図12に開示のディスク型ガス発生器に適用しようとした場合にも、当該数が増やされた複数個のガス噴出口の各々を、ハウジングの周壁部のいずれの位置にどのような順序で配置するかにより、その性能には大きな差が生じてくることになる。
したがって、本発明の第1の目的は、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたガス発生器を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、ガス噴出口の開口面積を従来と同様にした場合であっても、作動時のフィルタの破損を抑制しつつ、軽量化および製造コストの低減が達成できるガス発生器を提供することにある。
本発明の第1の局面に基づくガス発生器は、ハウジングと、ガス発生剤と、点火器と、シール部材とを備えている。上記ハウジングは、複数個のガス噴出口が設けられた筒状の周壁部を有しており、上記周壁部の軸方向の一端部および他端部は、閉塞されている。上記ガス発生剤は、上記ハウジングの内部に位置する収容空間に配置されている。上記点火器は、上記ガス発生剤を燃焼させるためのものであり、上記ハウジングに組付けられている。上記シール部材は、上記複数個のガス噴出口を閉鎖している。上記複数個のガス噴出口は、複数組のガス噴出口群にて構成されている。上記複数組のガス噴出口群は、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第1開放圧を有する複数個の第1ガス噴出口からなる1組または2組以上の第1ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第2開放圧を有する複数個の第2ガス噴出口からなる1組または2組以上の第2ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第3開放圧を有する複数個の第3ガス噴出口からなる1組または2組以上の第3ガス噴出口群と、のみを有している。上記第2開放圧は、上記第1開放圧よりも高く、上記第3開放圧は、上記第2開放圧よりも高い。上記複数個のガス噴出口は、上記周壁部の周方向において互いに重ならないように配置されている。
ここで、上述したガス噴出口群の決定に際しては、可能な限り多くのガス噴出口によって1組のガス噴出口群が構成されるように、これを決定することとする。すなわち、たとえばハウジングの周壁部に周方向に沿って同一の開放圧を有する4個のガス噴出口が設けられている場合には、これを、180[°]の回転対称性をもって配置された2個のガス噴出口からなるガス噴出口群と、180[°]の回転対称性をもって配置された2個のガス噴出口からなるガス噴出口群との合計で2組のガス噴出口群にて構成されていると看做すこともできるが、そのように看做すこととはせず、この場合には、90[°]の回転対称性をもって配置された4個のガス噴出口からなる1組のガス噴出口群にて構成されていると看做すこととする。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記シール部材が、上記周壁部の内周面に貼り付けられた少なくとも1枚以上のシールテープにて構成されていることが好ましい。その場合には、上記複数個のガス噴出口のうちの上記周壁部の周方向において隣り合うガス噴出口の端部間の直線距離が7.0[mm]以上である壁領域が、上記周壁部の周方向に沿って上記周壁部に複数設けられていることが好ましく、また、上記シールテープの延在方向に位置する一対の端部が、複数の上記壁領域のうちのいずれかに位置していることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記シールテープが、その延在方向が上記周壁部の周方向に合致するように上記周壁部の内周面に貼り付けられた帯状の1枚のシールテープにて構成されていることが好ましく、その場合には、上記帯状の1枚のシールテープの延在方向に位置する一対の端部が、複数の上記壁領域のうちのいずれか1つに位置していることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個のガス噴出口のすべてが、上記周壁部の周方向に沿って一列に並んで配置されていてもよい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個の第1ガス噴出口、上記複数個の第2ガス噴出口および上記複数個の第3ガス噴出口のうちの少なくともいずれかが、上記周壁部の周方向に沿った開口幅よりも上記周壁部の軸方向に沿った開口幅が大きい長孔形状を有していることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個のガス噴出口のうち、上記第3ガス噴出口群に含まれるガス噴出口を除いた残りのすべてのガス噴出口が、上記周壁部の周方向に沿って均等に配置されていることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個の第1ガス噴出口の各々の開口面積の和が、上記複数個の第2ガス噴出口の各々の開口面積の和と上記複数個の第3ガス噴出口の各々の開口面積の和との総和よりも小さいことが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個の第1ガス噴出口、上記複数個の第2ガス噴出口および上記複数個の第3ガス噴出口のうちの少なくともいずれかが、1個のガス噴出口の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口の周長をC[mm]とした場合に、これらSおよびCが、S/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有していることが好ましい。
本発明の第2の局面に基づくガス発生器は、下部側シェル、および、複数個のガス噴出口が配設された上部側シェルを有する金属製のハウジングと、上記複数個のガス噴出口を上記ハウジングの内側において閉鎖するシール部材と、上記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられたフィルタと、上記ハウジングの内部において、上記下部側シェルの内壁面、上記上部側シェルの内壁面、および、上記フィルタの内壁面で囲まれる空間にて形成された燃焼室と、上記燃焼室に収容され、燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、上記下部側シェルに組付けられ、上記ガス発生剤を着火して燃焼させる点火器とを備えている。上記複数個のガス噴出口のうちの少なくとも1個のガス噴出口は、当該1個のガス噴出口の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口の周長をC[mm]とした場合に、S/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有している。なお、ガス噴出口の開口形状が円形状である場合には、S/C=0.281×S0.5の条件を満たすことになる。
当該構成であれば、ガス噴出口の開口面積を従来と同様にした場合でも、作動時のフィルタの破損を抑制しつつ、軽量化および製造コストの低減が達成できる。また、当該構成に含まれない単なる円形状のガス噴出口では、ガス噴出口の周長を変化させることはできないが、当該構成であれば、ガス噴出口の開口面積に対するガス噴出口の周長を変化させることも可能であるので、閉塞部材の破断圧を制御することもできる。また、ガス噴出口の開口面積とハウジングの厚みとのバランスを取ることで、作動時において安全に動作する、従来よりも軽量化および製造コストの低減を達成したガス発生器を得ることができる。
上記本発明の第2の局面に基づくガス発生器にあっては、上記1個のガス噴出口の開口形状が、細長形状、略T字形状、および、略V字形状のいずれかであることが好ましい。
当該構成とすれば、上述した効果を得つつ、容易にガス発生器を製造することが可能になる。
上記本発明の第2の局面に基づくガス発生器にあっては、上記1個のガス噴出口の開口形状が、細長形状の孔が2つ以上交差するように配置された形状であることが好ましい。
当該構成とすれば、上述した効果を得つつ、容易にガス発生器を製造することが可能になる。
上記本発明の第2の局面に基づくガス発生器にあっては、上記複数個のガス噴出口のうちの少なくとも2個のガス噴出口が、それぞれS/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有していてもよく、その場合には、上記2個のガス噴出口の間の位置に、開口形状が円形状であるガス噴出口が少なくとも1個以上設けられていてもよい。
当該構成とすれば、上記効果を奏しながらも、様々な出力特性を有したガス発生器とすることができる。
上述した本発明の第1の局面によれば、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたガス発生器とすることができる。
上述した本発明の第2の局面によれば、ガス噴出口の開口面積を従来と同様にした場合であっても、作動時のフィルタの破損を抑制しつつ、軽量化および製造コストの低減が達成できるガス発生器とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、自動車のステアリングホイール等に搭載されるエアバッグ装置に好適に組み込まれるディスク型ガス発生器に本発明を適用したものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分に図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態におけるディスク型ガス発生器の正面図であり、図2は、図1に示すディスク型ガス発生器の概略断面図である。まず、これら図1および図2を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aの構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態におけるディスク型ガス発生器の正面図であり、図2は、図1に示すディスク型ガス発生器の概略断面図である。まず、これら図1および図2を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aの構成について説明する。
図1および図2に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aは、軸方向の一端部および他端部が閉塞された短尺略円筒状のハウジングを有しており、このハウジングの内部に設けられた収容空間に、内部構成部品としての保持部30、点火器40、カップ状部材50、伝火薬56、ガス発生剤61、下部側支持部材70、上部側支持部材80、クッション材85およびフィルタ90等が収容されることで構成されている。また、ハウジングの内部に設けられた収容空間には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤61が主として収容された燃焼室60が位置している。
短尺略円筒状のハウジングは、下部側シェル(イニシエータシェル)10と上部側シェル(クロージャシェル)20とを含んでいる。下部側シェル10および上部側シェル20の各々は、たとえば圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなる。下部側シェル10および上部側シェル20を構成する金属製の板状部材としては、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等からなる金属板が利用され、好適には440[MPa]以上780[MPa]以下の引張応力が印加された場合にも破断等の破損が生じないいわゆる高張力鋼板が利用される。なお、プレス加工は、熱間鍛造で行なわれてもよいし冷間鍛造で行なわれてもよいが、寸法精度の向上の観点から、より好適には冷間鍛造で行なわれる。
下部側シェル10および上部側シェル20は、それぞれが有底略円筒状に形成されており、これらの開口面同士が向き合うように組み合わされて接合されることによってハウジングが構成されている。下部側シェル10は、底板部11と周壁部12とを有しており、上部側シェル20は、天板部21と周壁部22とを有している。これにより、ハウジングの軸方向の一端部および他端部は、それぞれ底板部11と天板部21とによって閉塞されている。なお、下部側シェル10と上部側シェル20との接合には、電子ビーム溶接やレーザ溶接、摩擦圧接等が好適に利用できる。
上部側シェル20は、周壁部22の下端から連続して外側に向けて立設された固定部25をさらに有している。当該固定部25は、ハウジングを外部の部材(図示せず)に対して固定するための部位であり、これにより設置後においてディスク型ガス発生器1Aが当該外部の部材によって支持されることになる。なお、上部側シェル20の厚みは、2.0[mm]以下であることが好ましいが、より好ましくは1.8[mm]以下である。
図2に示すように、下部側シェル10の底板部11の中央部には、天板部21側に向かって突出する突状筒部13が設けられており、これにより下部側シェル10の底板部11の中央部には、窪み部14が形成されている。突状筒部13は、上述した保持部30を介して点火器40が固定される部位であり、窪み部14は、保持部30に雌型コネクタ部34を設けるためのスペースとなる部位である。なお、下部側シェル10の厚みは、2.0[mm]以下であることが好ましいが、より好ましくは1.8[mm]以下である。
突状筒部13は、有底略円筒状に形成されており、その天板部21側に位置する軸方向端部には、平面視した状態において非点対称形状(たとえばD字状、樽型形状、長円形状等)の開口部15が設けられている。当該開口部15は、点火器40の一対の端子ピン42が挿通される部位である。
なお、下部側シェル10および上部側シェル20は、上述したように圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによってそれぞれ製作されている。具体的には、下部側シェル10および上部側シェル20は、たとえば上型および下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示する如くの形状に成形されることでそれぞれ製作される。
点火器40は、火炎を発生させるためのものであり、点火部41と、上述した一対の端子ピン42とを備えている。点火部41は、その内部に、作動時において着火して燃焼することで火炎を発生する点火薬と、この点火薬を着火させるための抵抗体とを含んでいる。一対の端子ピン42は、点火薬を着火させるために点火部41に接続されている。
より詳細には、点火部41は、カップ状に形成されたスクイブカップと、当該スクイブカップの開口端を閉塞し、一対の端子ピン42が挿通されてこれを保持する基部とを備えており、スクイブカップ内に挿入された一対の端子ピン42の先端を連結するように抵抗体(ブリッジワイヤ)が取付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に近接するようにスクイブカップ内に点火薬が装填された構成を有している。
ここで、抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にZPP(ジルコニウム・過塩素酸カリウム)、ZWPP(ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム)、鉛トリシネート等が利用される。なお、上述したスクイブカップおよび基部は、一般に金属製またはプラスチック製である。
衝突を検知した際には、端子ピン42を介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器40が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には一般に2ミリ秒以下である。
点火器40は、突状筒部13に設けられた開口部15に端子ピン42が挿通するように下部側シェル10の内側から挿入された状態で底板部11に取付けられている。具体的には、底板部11に設けられた突状筒部13の周囲には、樹脂成形部からなる保持部30が設けられており、点火器40は、当該保持部30によって保持されることにより、底板部11に固定されている。
ここで、突状筒部13に設けられた開口部15の大きさは、点火器40の最大外形部分である点火部41の外形よりも小さく構成されている。このように構成することにより、万が一保持部30に予期せぬ破損が生じた場合であっても、ハウジングの内部の圧力上昇を受けて点火器40が当該開口部15を通過してハウジングの外部に飛び出てしまうことが防止でき、ディスク型ガス発生器1Aの安全な動作が確保できることになる。
保持部30は、型を用いた射出成形(より特定的にはインサート成形)によって形成されるものであり、下部側シェル10の底板部11に設けられた開口部15を経由して底板部11の内表面の一部から外表面の一部にまで達するように絶縁性の流動性樹脂材料を底板部11に付着させてこれを固化させることによって形成されている。
点火器40は、保持部30の成形の際に、開口部15に端子ピン42が挿通するように下部側シェル10の内側から挿入された状態とされ、この状態において点火器40と下部側シェル10との間の空間を充填するように上述した流動性樹脂材料が流し込まれることにより、保持部30を介して底板部11に固定される。
射出成形によって形成される保持部30の原料としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂(たとえばナイロン6やナイロン66等)、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部30の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保できる場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。
保持部30は、下部側シェル10の底板部11の内表面の一部を覆う内側被覆部31と、下部側シェル10の底板部11の外表面の一部を覆う外側被覆部32と、下部側シェル10の底板部11に設けられた開口部15内に位置し、上記内側被覆部31および外側被覆部32にそれぞれ連続する連結部33とを有している。
保持部30は、内側被覆部31、外側被覆部32および連結部33のそれぞれの底板部11側の表面において底板部11に固着している。また、保持部30は、点火器40の点火部41の下方端寄りの部分の側面および下面と、点火器40の端子ピン42の上方端寄りの部分の表面とにそれぞれ固着している。これにより、開口部15は、端子ピン42と保持部30とによって完全に埋め込まれた状態となり、当該部分におけるシール性が確保されることでハウジングの内部の空間の気密性が確保されている。なお、開口部15は、上述したように平面視非点対称形状に形成されているため、当該開口部15を連結部33で埋め込むことにより、これら開口部15および連結部33は、保持部30が底板部11に対して回転してしまうことを防止する回り止め機構としても機能する。
ここで、保持部30の内側被覆部31は、底板部11に設けられた突状筒部13の軸方向端部のみを覆うように設けられており、これにより突状筒部13のハウジングの内部に位置する外周面は、保持部30によって覆われずに露出した状態となっている。
また、保持部30は、点火器40のスクイブカップの外周面を覆う環状被覆部35を内側被覆部31の一部として備えている。この環状被覆部35には、段形成面38を構成する段形状が形成されることによって、下部側環状被覆部36と上部側環状被覆部37とが設けられている。具体的には、下部側環状被覆部36は、点火器40のスクイブカップの下部を覆うように設けられており、上部側環状被覆部37は、下部側環状被覆部36よりも上方の位置であるスクイブカップの途中の高さ位置までを覆うように設けられている。また、上部側環状被覆部37の径方向に沿った厚みは、下部側環状被覆部36の径方向に沿った厚みよりも小さく構成されている。これにより、環状被覆部35は、点火器40のスクイブカップの軸方向に対して実質的に直交する略平面環状の段形成面38を有する段形状に形成されることになり、点火器40の点火部41は、径方向において当該段形状を有する環状被覆部35によって保持されることになる。
なお、下部側環状被覆部36は、主として、ディスク型ガス発生器1Aの動作時においても点火器40が保持部30から脱落してしまうことを防止するための保持力を発揮するように設けられた部位である。一方、上部側環状被覆部37は、主として、ディスク型ガス発生器1Aの動作時において点火器40が作動することによって発生する衝撃を受け止めるように設けられた部位である。
このように構成することにより、ディスク型ガス発生器1Aの動作時において、点火器40が作動することによって生じる衝撃により、樹脂成形体からなる保持部30自体、または、当該保持部30とこれが固着する部材である下部側シェル10と点火器40(特に点火器40)との間の界面において、ディスク型ガス発生器1Aの動作に不具合をもたらすような意図しない亀裂が発生することが防止できる。
保持部30の外側被覆部32の外部に面する部分には、雌型コネクタ部34が形成されている。この雌型コネクタ部34は、点火器40とコントロールユニット(不図示)とを結線するためのハーネスの雄型コネクタ(図示せず)を受け入れるための部位であり、下部側シェル10の底板部11に設けられた窪み部14内に位置している。この雌型コネクタ部34内には、点火器40の端子ピン42の下方端寄りの部分が露出して配置されている。雌型コネクタ部34には、雄型コネクタが挿し込まれ、これによりハーネスの芯線と端子ピン42との電気的導通が実現される。また、雌型コネクタ部34は、導電性樹脂からなり、接地端子としての役目を備えている。雄型コネクタには、接地端子としての雌型コネクタ部34に接触するアース端子(図示せず)が設けられているので、雄型コネクタが雌型コネクタ部34に嵌合された場合において、雄型コネクタが有している接地用リードワイヤ(図示せず)がディスク型ガス発生器1Aの外部のグラウンド回路に接地されることになる。
また、保持部30によって覆われることとなる部分の底板部11の表面の所定位置に予め接着剤層が設けられてなる下部側シェル10を用いて上述した射出成形を行なうこととしてもよい。当該接着剤層は、上記底板部11の所定位置に予め接着剤を塗布してこれを硬化させることにより、その形成が可能である。
このようにすれば、底板部11と保持部30との間に硬化した接着剤層が位置することになるため、樹脂成形部からなる保持部30をより強固に底板部11に固着させることが可能になる。したがって、射出成形後において、底板部11に対して保持部30が相対的に回転してしまうことが未然に防止可能となる。また、底板部11に設けられた開口部15を囲うように上記接着剤層を周方向に沿って環状に設けることとすれば、当該部分においてより高いシール性を確保することが可能になる。
ここで、底板部11に予め塗布しておく接着剤としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料を原料として含むものが好適に利用され、たとえばシアノアクリレート系樹脂やシリコーン系樹脂を原料として含むものが特に好適に利用される。なお、上述の樹脂材料以外にも、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテレフタラート系樹脂、ポリエチレンテレフタラート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、液晶ポリマー、スチレン系ゴム、オレフィン系ゴム等を含むものが、上述した接着剤として利用可能である。
また、接着剤を塗布する位置は特に限定されるものではないが、たとえば底板部11の突状筒部13が形成された部分における外表面(すなわち、保持部30の外側被覆部32によって覆われる部分の底板部11の表面)の全面あるいはその一部のみとしたり、底板部11の突状筒部13が形成された部分における内表面(すなわち、保持部30の内側被覆部31によって覆われる部分の底板部11の表面)の全面あるいはその一部のみとしたりすることができ、さらには保持部30によって覆われる部分の底板部11の表面の全面とすることもできる。
なお、点火器40において、保持部30によって覆われることとなる部分である点火部41のスクイブカップの表面の所定位置に予め接着剤を塗布することで接着剤層を設けておいてもよい。このように構成すれば、上述した底板部11に接着剤層を予め設けた場合と同様に、点火器40を保持部30により強固に固着させることが可能になり、当該部分においてより高いシール性を確保することができる。
なお、ここでは、樹脂成形部からなる保持部30を射出成形することで下部側シェル10に対する点火器40の固定を可能にした場合の構成例を例示したが、下部側シェル10に対する点火器40の固定に他の代替手段を用いることも可能である。
たとえば、保持部30の成形に際して、保持部30が下部側シェル10とのみ一体化されるようにし、成形後の保持部30に対して点火器40がたとえば嵌め込み等によって組付けられるように構成してもよい。その場合には、保持部30が下部側シェル10に対してのみ固着することになるため、保持部30と点火器40との間のシール性がこれのみでは確保されないことになるが、当該部分にOリングを配置する等、適宜のシール処理を施せば、十分なシール性を確保することが可能になる。
底板部11には、突状筒部13、保持部30および点火器40を覆うようにカップ状部材50が組付けられている。カップ状部材50は、底板部11側の端部が開口した有底略円筒状の形状を有しており、内部に伝火薬56が収容された伝火室55を含んでいる。カップ状部材50は、その内部に設けられた伝火室55が点火器40の点火部41に面することとなるように、ガス発生剤61が収容された燃焼室60内に向けて突出して位置するように配置されている。
カップ状部材50は、上述した伝火室55を規定する頂壁部51および側壁部52と、側壁部52の開口端側の部分から径方向外側に向けて延設された延設部53とを有している。延設部53は、下部側シェル10の底板部11の内表面に沿って延びるように形成されている。具体的には、延設部53は、突状筒部13が設けられた部分およびその近傍における底板部11の内底面の形状に沿うように曲成された形状を有しており、その径方向外側の部分にフランジ状に延出する先端部54を含んでいる。
延設部53の先端部54は、ハウジングの軸方向に沿って底板部11と下部側支持部材70との間に配置されており、これによりハウジングの軸方向に沿って底板部11と下部側支持部材70とによって挟み込まれている。ここで、下部側支持部材70は、その上方に配置されたガス発生剤61、クッション材85、上部側支持部材80および天板部21によって底板部11側に向けて押し付けられた状態にあるため、カップ状部材50は、その延設部53の先端部54が下部側支持部材70によって底板部11側に向けて押し付けられた状態となり、底板部11に対して固定されることになる。これにより、カップ状部材50の固定にかしめ固定や圧入固定を利用せずとも、カップ状部材50が底板部11から脱落することが防止される。
ここで、カップ状部材50の側壁部52の開口端側の部分は、保持部30のハウジングの内部に位置する部分である内側被覆部31に外挿されることで当該保持部30に対して圧入固定されている。当該部位は、ハウジングに対するカップ状部材50の組付けの際に、その組付作業が容易に行なえるようにするための固定部位であるが、当該圧入固定によってもカップ状部材50が底板部11に対して固定されることになる。
カップ状部材50は、頂壁部51および側壁部52のいずれにも開口を有しておらず、その内部に設けられた伝火室55を取り囲んでいる。このカップ状部材50は、点火器40が作動することによって伝火薬56が着火された場合に伝火室55内の圧力上昇や発生した熱の伝導に伴って破裂または溶融するものであり、その機械的強度は比較的低いものが使用される。
そのため、カップ状部材50としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の部材や、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂(たとえばナイロン6やナイロン66等)、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等の樹脂製の部材からなるものが好適に利用される。
なお、カップ状部材50としては、このようなものの他にも、鉄や銅等に代表されるような機械的強度の高い金属製の部材からなり、その側壁部52に開口を有し、当該開口を閉鎖するようにシールテープが貼着されたもの等を利用することも可能である。また、カップ状部材50の固定方法も、上述した下部側支持部材70を用いた固定方法に限られず、他の固定方法を利用してもよい。
伝火室55に充填された伝火薬56は、点火器40が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬56としては、ガス発生剤61を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、B/KNO3等に代表される金属粉/酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬56は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成形されたもの等が利用される。バインダによって成形された伝火薬56の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。
下部側シェル10および上部側シェル20からなるハウジングの内部の空間のうち、上述したカップ状部材50が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤61が収容された燃焼室60が位置している。具体的には、上述したように、カップ状部材50は、ハウジングの内部に形成された燃焼室60内に突出して配置されており、このカップ状部材50の側壁部52の外表面に面する部分に設けられた空間ならびに頂壁部51の外表面に面する部分に設けられた空間が燃焼室60として構成されている。
また、ガス発生剤61が収容された燃焼室60をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ90が配置されている。フィルタ90は、円筒状の形状を有しており、その中心軸がハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されることにより、ガス発生剤61が収容された燃焼室60を径方向において取り囲んでいる。
ガス発生剤61は、点火器40が作動することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤61としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体としてガス発生剤61が形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等またはこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジンや硝酸グアニジン、シアノグアニジン、5-アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩や、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダや、合成ヒドロタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。
ガス発生剤61の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に貫通孔を有する有孔状(たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等)の成形体も利用される。これらの形状は、ディスク型ガス発生器1Aが組み込まれるエアバッグ装置の仕様に応じて適宜選択されることが好ましく、たとえばガス発生剤61の燃焼時においてガスの生成速度が時間的に変化する形状を選択するなど、仕様に応じた最適な形状を選択することが好ましい。また、ガス発生剤61の形状の他にもガス発生剤61の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズや充填量を適宜選択することが好ましい。
フィルタ90は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したものや、金属線材を編み込んだ網材をプレス加工することによって押し固めたもの、あるいは孔あき金属板を巻き回したもの等が利用される。ここで、網材としては、具体的にはメリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。また、孔あき金属板としては、たとえば、金属板に千鳥状に切れ目を入れるとともにこれを押し広げて孔を形成して網目状に加工したエキスパンドメタルや、金属板に孔を穿つとともにその際に孔の周縁に生じるバリを潰すことでこれを平坦化したフックメタル等が利用される。この場合において、形成される孔の大きさや形状は、必要に応じて適宜変更が可能であり、同一金属板上において異なる大きさや形状の孔が含まれていてもよい。なお、金属板としては、たとえば鋼板(マイルドスチール)やステンレス鋼板が好適に利用でき、またアルミニウム、銅、チタン、ニッケルまたはこれらの合金等の非鉄金属板を利用することもできる。
フィルタ90は、燃焼室60にて発生したガスがこのフィルタ90中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれる残渣(スラグ)等を除去する除去手段としても機能する。したがって、ガスを十分に冷却しかつ残渣が外部に放出されないようにするためには、燃焼室60内にて発生したガスが確実にフィルタ90中を通過するようにすることが必要である。なお、フィルタ90は、ハウジングの周壁部を構成する上部側シェル20の周壁部22および下部側シェル10の周壁部12との間で所定の大きさの間隙部26が構成されることとなるように、当該周壁部12,22から離間して配置されている。
図1および図2に示すように、フィルタ90に対面する部分の上部側シェル20の周壁部22(すなわち、固定部25が設けられた位置よりも天板部21側に位置する部分の周壁部22)には、複数個のガス噴出口23が設けられている。この複数個のガス噴出口23は、フィルタ90を通過したガスをハウジングの外部に導出するためのものである。
また、図2に示すように、上部側シェル20の周壁部22の内周面には、上記複数個のガス噴出口23を閉鎖するようにシール部材としての金属製のシールテープ24が貼り付けられている。このシールテープ24としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が好適に利用でき、当該シールテープ24によって燃焼室60の気密性が確保されている。なお、本実施の形態においては、当該シール部材が、帯状の1枚のシールテープ24によって構成されている。
ここで、図1に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、複数個のガス噴出口23が、それぞれ互いに形状の異なる3種類のガス噴出口(すなわち、複数個の第1ガス噴出口23a、複数個の第2ガス噴出口23bおよび複数個の第3ガス噴出口23c)を含んでいる。これら3種類のガス噴出口は、ディスク型ガス発生器1Aの作動時において、ガス発生剤61の燃焼に伴うハウジングの内部の空間である上述した収容空間の圧力上昇に伴って段階的に開放されることとなるように、互いに異なる開放圧を有するように構成されたものである。
なお、燃焼室60と複数個のガス噴出口23との間には、上述したようにフィルタ90と間隙部26とが位置しているが、フィルタ90のガスに対する流動抵抗は比較的小さいため、上記収容空間の圧力は、実質的には燃焼室60の内圧と等しくなる。そのため、以下の説明においては、収容空間の圧力に代えて、これを燃焼室60の内圧と称する場合もある。
上述した第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、その開口形状が互いに相違することによってそれらの開放圧が互いに異なるように構成されている。このように、互いに異なる開放圧を有する複数種類のガス噴出口23を有することにより、特に低温環境下において、作動時に燃焼室60の内圧上昇に大幅な落ち込みが発生することが防止でき、意図した燃焼特性を得ることが可能になるが、その詳細ならびに当該複数種類のガス噴出口23のより詳細な構成については、後述することとする。
再び図2を参照して、燃焼室60のうち、底板部11側に位置する端部近傍には、下部側支持部材70が配置されている。下部側支持部材70は、環状の形状を有しており、フィルタ90と底板部11との境目部分を覆うように、これらフィルタ90と底板部11とに実質的に宛がわれて配置されている。これにより、下部側支持部材70は、燃焼室60の上記端部近傍において、底板部11とガス発生剤61との間に位置している。
下部側支持部材70は、フィルタ90の底板部11側に位置する軸方向端部の内周面に当接するように立設された当接部72と、当該当接部72から径方向内側に向けて延設された底部71とを有している。底部71は、下部側シェル10の底板部11の内底面に沿って延びるように形成されている。具体的には、底部71は、突状筒部13が設けられた部分を含む底板部11の内底面の形状に沿うように折り曲げられた形状を有しており、その径方向内側の部分に立設された先端部73を含んでいる。
当該下部側支持部材70は、作動時において、燃焼室60にて発生したガスが、フィルタ90の内部を経由することなくフィルタ90の下端と底板部11との間の隙間から流出してしまうことを防止するための流出防止手段として機能する。下部側支持部材70は、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板(たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等)からなる部材にて構成される。
ここで、上述したカップ状部材50の延設部53の先端部54は、ハウジングの軸方向に沿って底板部11と下部側支持部材70の底部71との間に配置されており、これによりハウジングの軸方向に沿って底板部11と底部71とによって挟み込まれて保持されている。これにより、カップ状部材50は、その延設部53の先端部54が下部側支持部材70の底部71によって底板部11側に向けて押し付けられた状態となり、底板部11に対して固定されることになる。
燃焼室60のうち、天板部21側に位置する端部には、上部側支持部材80が配置されている。上部側支持部材80は、略円盤状の形状を有しており、フィルタ90と天板部21との境目部分を覆うように、これらフィルタ90と天板部21とに宛がわれて配置されている。これにより、上部側支持部材80は、燃焼室60の上記端部近傍において、天板部21とガス発生剤61との間に位置している。
上部側支持部材80は、天板部21に当接する底部81と、当該底部81の周縁から立設された当接部82とを有している。当接部82は、フィルタ90の天板部21側に位置する軸方向端部の内周面に当接している。
当該上部側支持部材80は、作動時において、燃焼室60にて発生したガスが、フィルタ90の内部を経由することなくフィルタ90の上端と天板部21との間の隙間から流出してしまうことを防止するための流出防止手段として機能する。上部側支持部材80は、下部側支持部材70と同様に、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板(たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等)からなる部材にて構成される。
この上部側支持部材80の内部には、燃焼室60に収容されたガス発生剤61に接触するように円盤形状のクッション材85が配置されている。これにより、クッション材85は、燃焼室60の天板部21側の部分において天板部21とガス発生剤61との間に位置することになり、ガス発生剤61を底板部11側に向けて押圧している。このクッション材85は、成形体からなるガス発生剤61が振動等によって粉砕されてしまうことを防止する目的で設けられるものであり、好適にはセラミックスファイバの成形体やロックウール、発泡樹脂(たとえば発泡シリコーン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等)、クロロプレンおよびEPDMに代表されるゴム等からなる部材にて構成される。
次に、図2を参照して、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aの動作について説明する。
本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aが搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて車両に別途設けられたコントロールユニットからの通電によって点火器40が作動する。伝火室55に収容された伝火薬56は、点火器40が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬56の燃焼によってカップ状部材50は破裂または溶融し、上述の熱粒子が燃焼室60へと流れ込む。
流れ込んだ熱粒子により、燃焼室60に収容されたガス発生剤61が着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。燃焼室60にて発生したガスは、フィルタ90の内部を通過し、その際、フィルタ90によって熱が奪われて冷却されるとともに、ガス中に含まれるスラグがフィルタ90によって除去されて間隙部26に流れ込む。
ハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴い、上部側シェル20に設けられたガス噴出口23を閉鎖していたシールテープ24が開裂し、当該ガス噴出口23を介してガスがハウジングの外部へと噴出される。その際、複数個のガス噴出口23は、段階的に開放されることになり、噴出されたガスは、ディスク型ガス発生器1Aに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、当該エアバッグを膨張および展開する。
図3は、図1および図2中に示すIII-III線に沿った上部側シェルおよびシールテープの断面図であり、図4は、図1および図3に示す第1ないし第3ガス噴出口の拡大図である。以下、これら図3および図4ならびに前述の図1を参照して、上部側シェル20の周壁部22に設けられた第1ないし第3ガス噴出口23a~23cのより詳細な構成について説明する。
図1および図3に示すように、本実施の形態においては、上述した第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cが、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定のルールに従って一列に並んで設けられている。より詳細には、複数個のガス噴出口23は、その総数が24個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って15[°]間隔で均等に配置されている。
第1ガス噴出口23aは、その数が4個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って90[°]ごとに配置されている。第2ガス噴出口23bは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って45[°]、90[°]、45[°]、90[°]、・・・ごとに配置されている。第3ガス噴出口23cは、その数が12個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って30[°]ごとに配置されている。
ここで、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って、第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23cの順でこれを1組として4組繰り返されるように配置されている。これにより、複数個のガス噴出口23は、上部側シェル20の周壁部22の周方向において互いに重ならないように配置されることになる。
図1および図4(A)に示すように、第1ガス噴出口23aは、互いに直交する方向における開口幅が異なる長孔形状を有しており、より詳細には、上部側シェル20の周壁部22の軸方向に沿った開口幅L1(以下、この周壁部22の軸方向に沿った開口幅L1を、長さL1とも称する)が、当該周壁部22の周方向に沿った開口幅W1(以下、この周壁部22の周方向に沿った開口幅W1を、単に幅W1とも称する)よりも大きい縦長孔形状を有している。厳密には、第1ガス噴出口23aは、周壁部22の軸方向に沿って並行して延在する一対の開口縁部を有するトラック孔にて構成されている。
図1および図4(B)に示すように、第2ガス噴出口23bは、互いに直交する方向における開口幅が異なる長孔形状を有しており、より詳細には、上部側シェル20の周壁部22の軸方向に沿った開口幅L2(以下、この周壁部22の軸方向に沿った開口幅L2を、長さL2とも称する)が、当該周壁部22の周方向に沿った開口幅W2(以下、この周壁部22の周方向に沿った開口幅W2を、単に幅W2とも称する)よりも大きい縦長孔形状を有している。厳密には、第2ガス噴出口23bは、周壁部22の軸方向に沿って並行して延在する一対の開口縁部を有するトラック孔にて構成されている。
図1および図4(C)に示すように、第3ガス噴出口23cは、互いに直交する方向における開口幅が異なる長孔形状を有しており、より詳細には、上部側シェル20の周壁部22の軸方向に沿った開口幅L3(以下、この周壁部22の軸方向に沿った開口幅L3を、長さL3とも称する)が、当該周壁部22の周方向に沿った開口幅W3(以下、この周壁部22の周方向に沿った開口幅W3を、単に幅W3とも称する)よりも大きい縦長孔形状を有している。厳密には、第3ガス噴出口23cは、周壁部22の軸方向に沿って並行して延在する一対の開口縁部を有するトラック孔にて構成されている。
すなわち、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、いずれも縦長孔形状を有しており、これによりすべてのガス噴出口23が縦長孔形状を有していることになる。
図4(A)ないし図4(C)を参照して、第1ガス噴出口23aの1個当たりの開口面積(第1開口面積に該当)をS1とし、第2ガス噴出口23bの1個当たりの開口面積(第2開口面積に該当)をS2とし、第3ガス噴出口23cの1個当たりの開口面積(第3開口面積に該当)をS3とすると、これらS1~S3は、S1>S2>S3の条件を満たしている。すなわち、第2ガス噴出口23bの開口面積S2は、第1ガス噴出口23aの開口面積S1よりも小さく、第3ガス噴出口23cの開口面積S3は、第2ガス噴出口23bの開口面積S2よりも小さい。
図3を参照して、上部側シェル20の内周面には、上述したようにシールテープ24が貼り付けられており、当該シールテープ24によってこれら総数で24個のガス噴出口23の各々が閉鎖されている。ここで、シールテープ24は、その延在方向における一端部24aおよび他端部24bが概ね突き合わされるように貼り付けられており、総数で24個のガス噴出口23の各々は、この1枚のシールテープ24によって覆われることになる。
ここで、シールテープ24の剪断強度(引張強度)をFとし、ガス噴出口23を閉鎖する部分のシールテープ24の厚みをtとし、ガス噴出口の周長をC(図4に示す周長C1~C3が、当該周長Cに該当する)とし、ガス噴出口23の開口面積をS(上述した開口面積S1~S3が、当該開口面積Sに該当する)とした場合に、当該ガス噴出口の開放圧は、F×t×C/Sで表わされる。
そのため、上述した周長C1~C3および開口面積S1~S3が適切に調節されることにより、本実施の形態においては、第1ガス噴出口23aの開放圧が最も低く、第2ガス噴出口23bの開放圧が次に低く、第3ガス噴出口23cの開放圧が最も高く設定されている。
当該開放圧の設定に際し、上記式から理解されるように、開口面積Sが同じである場合にも周長Cを長く設定することにより、開放圧を高めることができる。換言すれば、本実施の形態のように、複数個のガス噴出口23のいずれもが縦長孔形状を有するように構成することにより、ハウジングの耐圧性能の低下を抑制するために隣り合うガス噴出口23同士の間の間隔を十分に確保しつつ開放圧を種々設定できることになり、単純に複数個のガス噴出口の一部を正円形状のまま相似形に大型化させて複数個のガス噴出口の総開口面積を増加させつつ、複数個のガス噴出口の開放圧を段階的に設定した場合に比べ、設計の自由度が大幅に増し、結果としてディスク型ガス発生器1Aの小型化が可能になる。
ここで、フィルタ90として、上述したステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したものや、金属線材を編み込んだ網材をプレス加工することによって押し固めたものを利用する場合においては、作動時においてガス噴出口23から噴き出されるガスの圧力により、当該ガス噴出口23に面する部分のフィルタ90に変形が生じて当該変形部分が外部に向けて押し遣られ、結果としてこれがガス噴出口23から外部に向けて食み出してしまう現象が生じることがある。
この現象は、ガス噴出口23の形状を正円形状とした場合に発生し易く、非正円形状とした場合に発生し難くなる。これは、ガス噴出口23の形状を非正円形状とした場合に、当該形状のガス噴出口23における角部や隅部等においてガスに対する流動抵抗が上昇し、ガス噴出口23の開口面積に比して実際に通流するガスの流量が全体として低く抑えられ、上述したフィルタ90を外部に向けて押し遣る力が軽減されるためと推察される。
当該観点に基づけば、ガス噴出口23の形状は、上述した縦長孔形状等に代表される如くの非正円形状とすることが好ましく、特に開放圧を低く設定するために開口面積が大きくとられたものほど、非正円形状とすることが好ましい。なお、ここで言う非正円形状には、様々な形状が含まれ、上述した縦長孔形状の他にも、横長孔形状、斜め長孔形状等が挙げられ、さらには十字状、V字状、T字状およびこれらを中心周りに回転させた形状等が挙げられる。
これを定量化して示した場合には、複数個の第1ガス噴出口23a、複数個の第2ガス噴出口23bおよび複数個の第3ガス噴出口23cのうちの少なくともいずれかは、1個のガス噴出口の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口の周長をC[mm]とした場合に、これらSおよびCが、S/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状のガス噴出口にて構成されていることが好ましく、さらにはS/C≦0.22×S0.5の条件を満たしていることがなお好ましいことになる。
図5は、本実施の形態におけるガス発生器の作動時において、ガス噴出口が段階的に開放される様子を模式的に表わした図である。以下、この図5を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいて、特に低温環境下において、作動時に内圧上昇に大幅な落ち込みが発生することが防止できる理由について説明する。なお、図5(A)、図5(B)および図5(C)は、それぞれ作動開始から所定時間が経過した時点での状態を模式的に表わしたものであり、図5(A)、図5(B)、図5(C)の順に経過時間が長くなっている。
本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aが作動すると、ガス発生剤61が燃焼を開始し、これに伴って燃焼室60の内圧が上昇し始める。本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、当該燃焼室60の内圧が上昇する過程において、複数個のガス噴出口23が段階的に開放される。
作動開始後の第1段階においては、燃焼室60の内圧が、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cのいずれをも開放させることができる圧力にまで到達しておらず、これら第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cが開放されることはなく、内圧が上昇をし続ける。
作動開始後の第2段階においては、燃焼室60の内圧が、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cのうちで最も低い開放圧を有する4個の第1ガス噴出口23aを開放させることができる内圧P1に達し、これに伴い、図5(A)に示すように、当該4個の第1ガス噴出口23aを覆う部分のシールテープ24が開裂し、開放した4個の第1ガス噴出口23aを介してガスが噴出される。これにより、作動開始から比較的短時間のうちにガス出力が得られることになり、エアバッグの膨張および展開を早期に開始させることができる。
ここで、上記作動開始時後の第2段階においては、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cが未だ開放されていない状態にあるため、燃焼室60の内圧が適切な高圧状態に維持されることになり、燃焼室60の内圧が極端に落ち込むことがなくなる。したがって、ガス発生剤61の安定的な燃焼が継続されることになり、エアバッグの膨張および展開が持続できることになる。
作動開始後の第3段階においては、燃焼室60の内圧が、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cのうちで第1ガス噴出口23aの次に低い開放圧を有する8個の第2ガス噴出口23bを開放させることができる内圧P2に達し、これに伴い、図5(B)に示すように、当該8個の第2ガス噴出口23bを覆う部分のシールテープ24が開裂し、既に開放されている4個の第1ガス噴出口23aを含め、開放された合計12個の第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bを介してガスが噴出される。
ここで、上記作動開始時後の第3段階においては、第3ガス噴出口23cが未だ開放されていない状態にあるため、燃焼室60の内圧が適切な高圧状態に維持されることになり、燃焼室60の内圧が極端に落ち込むことがなくなる。したがって、ガス発生剤61の安定的な燃焼が継続されることになり、エアバッグの膨張および展開が持続できることになる。
作動開始後の第4段階においては、燃焼室60の内圧が、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cのうちで最も高い開放圧を有する12個の第3ガス噴出口23cを開放させることができる内圧P3に達し、これに伴い、図5(C)に示すように、当該12個の第3ガス噴出口23cを覆う部分のシールテープ24が開裂し、既に開放されている合計で12個の第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bを含め、開放された合計で24個すべての第1ガス噴出口23a,第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cを介してガスが噴出される。
ここで、この時点においては、既に燃焼室60の内圧が十分に高い高圧状態に達しているため、ガス発生剤61は安定的に燃焼を継続することになり、ガス発生剤61のすべてが燃え尽きるまで安定的に高いガス出力が得られることとなってエアバッグの持続的な展開がさらに継続できることになる。
作動開始後の第5段階においては、ガス発生剤61が完全に燃え尽きることでガスの出力が停止され、これによりディスク型ガス発生器1Aの作動が終了することでエアバッグの展開も終了する。
このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、ディスク型ガス発生器1Aの作動時において、ガス発生剤61の燃焼に伴うハウジングの内部の空間である上述した収容空間の圧力上昇に伴って複数個のガス噴出口23が段階的に開放されるように構成されているため、ハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴って一斉にすべてのガス噴出口が開放されるように構成されたディスク型ガス発生器に比べ、特に低温環境下において、内圧上昇に大幅な落ち込みが発生することが防止できることになる。そのため、高温環境下から低温環境下までのいずれの温度環境下においてもガス発生剤61を持続的に燃焼させることが可能になり、結果として環境温度に起因したガス出力の性能差を低減することが可能になる。
なお、複数個のガス噴出口23が3段階に分けて開放されるように設定することにより、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減する効果を確実に得るためには、複数個の第1ガス噴出口23aの各々の開口面積の和をSA1とし、複数個の第2ガス噴出口23bの各々の開口面積の和をSA2とし、複数個の第3ガス噴出口23aの各々の開口面積の和をSA3とした場合に(本実施の形態においては、SA1=4×S1,SA2=8×S2,SA3=12×S3)、これらSA1~SA3が、SA1<SA2+SA3の条件を満たしていることが好ましい。すなわち、複数個の第3ガス噴出口23aの各々の開口面積の和SA1は、複数個の第2ガス噴出口23bの各々の開口面積の和SA2と複数個の第3ガス噴出口23cの各々の開口面積の和SA3との総和よりも小さいことが好ましい。これは、複数個のガス噴出口23の各々の開口面積の総和(すなわち、SA1+SA2+SA3)に占める、複数個の第1ガス噴出口23aの各々の開口面積の和(SA1)が大きい場合に、燃焼室60の内圧を高圧状態に維持することが困難になるためである。
ここで、図3を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、互いに同一の開放圧を有することとなるように同一の形状でかつ同一の開口面積を有するように構成されたガス噴出口に着目してそれらの形成位置に応じて一纏まりのガス噴出口群としてこれを捉えた場合に、以下の複数組のガス噴出口群のみによって上述した複数個のガス噴出口23が構成されていると見ることができる。なお、当該ガス噴出口群の決定に際しては、上述したように、可能な限り多くのガス噴出口によって1組のガス噴出口群が構成されるようにこれを決定している。
第1ガス噴出口群X:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z:30[°]間隔で配置された合計12個のガス噴出口23c
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z:30[°]間隔で配置された合計12個のガス噴出口23c
すなわち、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、複数個のガス噴出口23が、上部側シェル20の周壁部22の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように当該周壁部22の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の開放圧を有する複数個のガス噴出口からなる合計で4組のガス噴出口群X,Y1,Y2,Zのみにて構成されている。
このように構成することにより、万が一、ディスク型ガス発生器1Aを固定する固定部材(たとえばエアバッグ装置のリテーナ等)の固定力がハウジングの周方向における一部の位置においてのみ不足(たとえば経年劣化による固定力の低下等)していた場合等にも、ディスク型ガス発生器1Aに加わる推力のバランスが大きく崩れてしまうことが未然に防止できる。
より詳細には、上述した作動開始後の第2段階においては、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置された4個の第1ガス噴出口23aが開放された状態にあるため、当該周壁部22の周方向に沿って等間隔である4箇所の位置においてガスが噴出されることになり、万が一、ディスク型ガス発生器1Aを固定する固定部材の固定力がハウジングの周方向における一部の位置においてのみ不足していた場合等にも、ディスク型ガス発生器1Aに加わる推力のバランスが比較的崩れ難くなる。
また、上述した作動開始後の第3段階においては、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置された合計で12個の第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bが開放された状態にあるため、当該周壁部22の周方向に沿って等間隔である12箇所の位置においてガスが噴出されることになり、万が一、ディスク型ガス発生器1Aを固定する固定部材の固定力がハウジングの周方向における一部の位置においてのみ不足していた場合等にも、ディスク型ガス発生器1Aに加わる推力のバランスが相当程度に崩れ難くなる。
したがって、上記構成を採用することにより、従来のディスク型ガス発生器に比べて、特に作動開始後の初期段化において安全性がより高められたディスク型ガス発生器とすることができる。
加えて、上述した作動開始後の第2段階および第3段階においては、エアバッグが未だ十分には展開しておらず、そのため開放されたガス噴出口23とエアバッグとの間の距離とが非常に近い状態にあることになるが、その際にも、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って等間隔である4箇所の位置および12箇所の位置においてそれぞれガスが分散されて噴出されることになるため、エアバッグのうちの局所的な部分に集中して高温高圧のガスが噴き付けられてしまうことが回避できる。したがって、上記構成を採用することにより、エアバッグにダメージを与える可能性が低減できることにもなる。
これは、複数個のガス噴出口23のうち、第3ガス噴出口群Zに含まれるガス噴出口23cを除いた残りのすべてのガス噴出口(すなわち、第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bのすべて)が、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置されていることによる。なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aにおいては、さらに複数個のガス噴出口23のすべて(すなわち、第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bに第3ガス噴出口23cを加えたすべて)が、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置されているため、上述した作動開始後の第4段階においても、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って等間隔である24箇所の位置においてそれぞれガスが分散されて噴出されることにもなる。
また、上記構成を採用することにより、従来のディスク型ガス発生器に比べて、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口23の個々の開口面積を小さく抑えつつ、その数を増やした構成とできるため、作動時におけるハウジングの内部の空間の圧力をガス発生剤61が安定して持続的に燃焼することができる範囲で相当程度にまで下げることが可能になる。したがって、ハウジングの耐圧性能を確保しつつ、ハウジングの厚みを薄型化することが可能になり、結果としてディスク型ガス発生器の大幅な小型軽量化が実現できる。
以上において説明したように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aとすることにより、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたディスク型ガス発生器とすることができる。
なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aは、標準的な大きさのエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、上部側シェル20の周壁部22の外径は、たとえば60.4[mm]に設計され、当該周壁部22の厚み(板厚)は、たとえば1.1[mm]に設計される。
この場合においては、第1ガス噴出口23aの長さL1および幅W1は、たとえばそれぞれ4.6[mm]および1.8[mm]に設定され、第2ガス噴出口23bの長さL2および幅W2は、たとえばそれぞれ5.2[mm]および1.2[mm]に設定され、第3ガス噴出口23cの長さL3および幅W3は、たとえばそれぞれ2.7[mm]および1.3[mm]に設定される。
ここで、複数個のガス噴出口23の形成は、プレス機を用いた打抜き処理にて行なわれることが一般的であるが、上記のように設計した場合には、隣り合うガス噴出口23のピッチがおおよそ7.6[mm]と小さくなるため、プレス機の制約上、これを一度の打抜き処理にて行なうことが事実上不可能となる。
しかしながら、製造コストを削減する観点からは、可能な限り少ない回数の打抜き処理にて複数個のガス噴出口23のすべてを形成することが好ましいため、上記構成のディスク型ガス発生器1Aを製造するに際しては、複数個のガス噴出口23を形成する工程において、上述した1組の第1ガス噴出口群Xと上述した2組の第2ガス噴出口群Y1,Y2とに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成するとともに、上述した1組の第3ガス噴出口群Zに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成することが好ましい。このようにすれば、2回の打抜き処理にて複数個のガス噴出口23のすべてを形成することができ、製造コストを削減することができる。
なお、この場合、周壁部22のうちの隣り合うガス噴出口23間に位置する壁領域Raは、いずれも周壁部22の周方向に沿っておおよそ同じ幅を有することになり、隣り合うガス噴出口23の端部間の直線距離(図3中において符号D1で示す直線距離)は、おおよそ6.0[mm]となる。
この距離D1が、7.0[mm]未満である場合には、シールテープ24の貼り付けの際に、当該シールテープ24の延在方向における一端部24aおよび他端部24bを複数の壁領域Raのうちの特定の1つの内周面上において突き合わせて配置させることが困難になる。ここで、万が一、このシールテープ24の両端部の貼り付け位置が当該壁領域Raからずれてしまった場合には、シール性能の低下等の問題が発生してしまうことになるため、その場合には貼り直し作業が発生してしまうことになり、生産性が大幅に低下してしまう。
したがって、上記壁領域Raの幅のうちのいずれかが7.0[mm]以上となるように設計することが好ましいことになるが、上述した第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cの形状および大きさを維持しつつ、さらには上述した各種の効果が損なわれないようにする具体的な方法については、後述する実施の形態2において説明する。
上述した本実施の形態の如く、ガス噴出口23の形状を長孔形状とすることにより、環境温度の違い(すなわち、低温環境下にあるか、それとも常温環境下にあるか、はたまた高温環境下にあるか)に応じて、ガス噴出口23が開放された状態における実際の開口面積を異ならしめることが可能になり、特に低温環境下においてガス発生剤の燃焼を促進させることが可能になる。そのため、環境温度に起因するガス出力の性能差を格段に軽減することができ、従来に比してより高性能のディスク型ガス発生器とすることができる。以下、この点について詳細に説明する。
図6は、本実施の形態におけるガス発生器の作動時のガス噴出口近傍の状態を模式的に表わした図である。なお、図6(A)は、常温環境下および高温環境下において当該ガス発生器を作動させた場合を示しており、図6(B)は、低温環境下において当該ガス発生器を作動させた場合を示している。
図6(A)に示すように、常温環境下および高温環境下において本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aを作動させた場合には、燃焼室60の内圧上昇に伴ってガス噴出口23を閉鎖する部分のシールテープ24が開裂するに際して、シールテープ24が長孔形状を有するガス噴出口23の開口縁部に沿って完全に破断し、ガス噴出口23の開口縁部に破断後のシールテープ24が付着することはない。そのため、ガス噴出口23の開口面積と、シールテープ24が開裂することでガス噴出口23が開放された状態における実際の開口面積とが同じとなる。
一方、図6(B)に示すように、低温環境下において本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Aを作動させた場合には、燃焼室60の内圧上昇に伴ってガス噴出口23を閉鎖する部分のシールテープ24が開裂するに際して、シールテープ24が長孔形状を有するガス噴出口23の開口縁部に沿って破断するものの、当該開口縁部の全周に沿って完全に破断することはなく、周壁部22に沿って並行して延在する一対の開口縁部の一方において破断が生じず、ガス噴出口23の開口縁部に破断後のシールテープ24が付着した状態となる。そのため、ガス噴出口23の開口面積よりも、シールテープ24が開裂することでガス噴出口23が開放された状態における実際の開口面積の方が当該シールテープ24の断面積に相当する分だけ小さくなることになる。
そのため、常温環境下および高温環境下においては、ディスク型ガス発生器1Aの作動時におけるガス噴出口23の実際の開口面積の総和が相対的に大きく確保される反面、低温環境下においては、ディスク型ガス発生器1Aの作動時におけるガス噴出口23の実際の開口面積の総和が相対的に小さく減じられることになる。これにより、低温環境下において、常温環境下および高温環境下に比べて、ガス噴出口23が開放されることによって当該ガス噴出口23を介して排出されるガスの量が制限されることになり、その分だけ燃焼室60の内圧の上昇が促進されることになる。したがって、特に低温環境下においてガス発生剤61の燃焼を促進させることが可能になり、環境温度に起因するガス出力の性能差を格段に軽減することが可能となって、結果的に従来に比してより高性能のディスク型ガス発生器とすることができる。
ここで、本実施の形態の如くの構成を採用することにより、周囲温度に応じて、開裂したシールテープ24の一部がガス噴出口23の開口縁部に付着するか否かに差が生じる理由は、もっぱら、ガス噴出口23が非丸孔状の長孔形状であるためにガス噴出口23の中央から開口縁部までの距離が非一様となることにより、当該開口縁部に沿って一度にシールテープ24を破断させるために必要となる瞬間的なエネルギーが増大し、常温環境下および高温環境下においては燃焼室60の内圧の上昇速度が速いため、当該瞬間的なエネルギーが得られるのに対し、低温環境下において燃焼室60の内圧の上昇速度が遅いため、当該瞬間的なエネルギーが得られないためと推察される。
なお、本実施の形態においては、長孔形状の典型的な例として、ガス噴出口23をトラック孔にて構成した場合を例示して説明を行なったが、ガス噴出口23の開口形状はこれに限定されるものではなく、たとえば楕円形状としてもよいし長方形形状としてもよい。ここで、上述した効果をより確実に得るためには、長孔形状のガス噴出口23が、周壁部22に沿って並行して延在する一対の開口縁部を有していることが好ましく、上述したトラック形状や長方形形状の孔にて構成されていることがなお好ましい。
また、本実施の形態においては、複数個のガス噴出口23のすべてが縦長孔形状を有するように構成された場合を例示して説明を行なったが、複数個のガス噴出口23のうちの一部のみが縦長孔形状を有するように構成されている場合でも相当程度の効果を得ることができ、また、複数個のガス噴出口23のすべてまたはその一部が横長孔形状を有するように構成されている場合にも、上述した効果に準じた効果を得ることができる。ここで、横長孔形状とは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿った開口幅が、当該周壁部22の軸方向に沿った開口幅よりも大きい長孔形状のことである。
また、本実施の形態においては、複数個のガス噴出口23が上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って一列に並んで配置された場合を例示して説明を行なったが、これらが千鳥状あるいは複数列にわたって配置されていてもよいし、他のレイアウトにて配置されていてもよい。
さらには、本実施の形態においては、帯状の1枚のシールテープ24によってすべてのガス噴出口23が閉鎖されるように構成した場合を例示して説明を行なったが、たとえば複数個のガス噴出口23の一部が1枚のシールテープによって閉鎖されるとともに、複数個のガス噴出口23の他の一部が他の1枚のシールテープによって閉鎖されるように、複数枚のシールテープが用いられていてもよい。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2におけるディスク型ガス発生器の正面図であり、図8は、図7中に示すVIII-VIII線に沿った上部側シェルおよびシールテープの断面図である。以下、これら図7および図8を参照して、本発明の実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bについて説明する。
図7は、本発明の実施の形態2におけるディスク型ガス発生器の正面図であり、図8は、図7中に示すVIII-VIII線に沿った上部側シェルおよびシールテープの断面図である。以下、これら図7および図8を参照して、本発明の実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bについて説明する。
本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bは、上述した実施の形態1におけるディスク型ガス発生器1Aと同様に、標準的な大きさのエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、図7および図8に示すように、上部側シェル20の周壁部22には、上述した実施の形態1におけるディスク型ガス発生器1Aと同様の形状および大きさの第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23c(図4等参照)が設けられている。
本実施の形態においては、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cが、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定のルール(ただし、上述した実施の形態1において示したルールとは異なるルール)に従って一列に並んで設けられている。より詳細には、複数個のガス噴出口23は、その総数が24個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定の角度ごとに配置されている。
第1ガス噴出口23aは、その数が4個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って90[°]ごとに配置されている。第2ガス噴出口23bは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って45[°]、90[°]、45[°]、90[°]、・・・ごとに配置されている。第3ガス噴出口23cは、その数が12個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って30[°]ごとに配置されている。
ここで、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って、第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23cの順でこれを1組として4組繰り返されるように配置されている。これにより、複数個のガス噴出口23は、上部側シェル20の周壁部22の周方向において互いに重ならないように配置されることになる。
なお、上述した第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第1ガス噴出口23a、・・・の順で配置された各ガス噴出口23間の配置間隔は、図示するように順に21[°]、9[°]、21[°]、9[°]、21[°]、9[°]、・・・とされている。
ここで、図8を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bにおいては、互いに同一の開放圧を有することとなるように同一の形状でかつ同一の開口面積を有するように構成されたガス噴出口に着目してそれらの形成位置に応じて一纏まりのガス噴出口群としてこれを捉えた場合に、以下の複数組のガス噴出口群のみによって上述した複数個のガス噴出口23が構成されていると見ることができる。なお、当該ガス噴出口群の決定に際しては、上述したように、可能な限り多くのガス噴出口によって1組のガス噴出口群が構成されるようにこれを決定している。
第1ガス噴出口群X:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z:30[°]間隔で配置された合計12個のガス噴出口23c
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z:30[°]間隔で配置された合計12個のガス噴出口23c
すなわち、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bにおいても、上述した実施の形態1の場合と同様に、複数個のガス噴出口23が、上部側シェル20の周壁部22の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように当該周壁部22の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の開放圧を有する複数個のガス噴出口からなる合計で4組のガス噴出口群X,Y1,Y2,Zのみにて構成されている。
したがって、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bとすることにより、従来のディスク型ガス発生器に比べて、特に作動開始後の初期段化において安全性がより高められたディスク型ガス発生器とすることができる。そのため、上記構成を採用することにより、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたディスク型ガス発生器とすることができる。
なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bにおいても、複数個のガス噴出口23のうち、第3ガス噴出口群Zに含まれるガス噴出口23cを除いた残りのすべてのガス噴出口(すなわち、第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bのすべて)が、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置されているため、上述した作動開始後の第2段階および第3段階において、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って等間隔である4箇所の位置および12箇所の位置においてそれぞれガスが分散されて噴出されることになる。したがって、当該構成を採用することにより、エアバッグにダメージを与える可能性が低減できることになる。
ここで、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bは、上述したように標準的な大きさのエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、上部側シェル20の周壁部22の外径は、たとえば60.4[mm]に設計され、当該周壁部22の厚み(板厚)は、たとえば1.1[mm]に設計される。
この場合においては、第1ガス噴出口23aの長さL1および幅W1は、たとえばそれぞれ4.6[mm]および1.8[mm]に設定され、第2ガス噴出口23bの長さL2および幅W2は、たとえばそれぞれ5.2[mm]および1.2[mm]に設定され、第3ガス噴出口23cの長さL3および幅W3は、たとえばそれぞれ2.7[mm]および1.3[mm]に設定される。
この場合、周壁部22のうちの隣り合うガス噴出口23間に位置する壁領域Raは、周壁部22の周方向に沿って大小様々な幅を有することになるが、そのうちの最も幅の大きい壁領域Raに隣接する一対のガス噴出口23の端部間の直線距離(図8中において符号D2で示す直線距離)は、おおよそ9.1[mm]となる。
このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Bにおいては、上述した実施の形態1におけるディスク型ガス発生器1Aとは異なり、ガス噴出口23の配置間隔を上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って完全には均等に配置しないことにより、シールテープ24の両端部の貼り付け代となる、上記直線距離D2が7.0[mm]以上である壁領域Raを周壁部22に複数設けることとし、これによってシールテープ24の貼り付け作業の容易化が図られている。
したがって、当該構成を採用することにより、上述した実施の形態1において示した第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cの形状および大きさを維持しつつ、さらには上述した実施の形態1において説明した各種の効果を損なわずに、シールテープ24の貼り付け作業の容易化を達成することができる。
なお、当該構成を採用した場合にも、1組の第1ガス噴出口群Xと2組の第2ガス噴出口群Y1,Y2とに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成するとともに、1組の第3ガス噴出口群Zに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成することにより、合計で2回の打抜き処理にて複数個のガス噴出口23のすべてを形成することが可能になり、プレス機の制約を加味した上での製造コストの最小化が実現できることになる。
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3におけるディスク型ガス発生器の上部側シェルおよびシールテープの断面図であり、図10は、図9に示す第1ないし第3ガス噴出口の拡大図である。以下、これら図9および図10を参照して、本発明の実施の形態3におけるディスク型ガス発生器1Cについて説明する。
図9は、本発明の実施の形態3におけるディスク型ガス発生器の上部側シェルおよびシールテープの断面図であり、図10は、図9に示す第1ないし第3ガス噴出口の拡大図である。以下、これら図9および図10を参照して、本発明の実施の形態3におけるディスク型ガス発生器1Cについて説明する。
本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cは、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bとは異なり、標準的な大きさよりも小さい小型のエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、図9に示すように、上部側シェル20の周壁部22には、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bの場合よりも少ない数のガス噴出口23が設けられている。
具体的には、図9に示すように、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定のルール(ただし、上述した実施の形態2において示したルールとは異なるルール)に従って一列に並んで設けられている。より詳細には、複数個のガス噴出口23は、その総数が20個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定の角度ごとに配置されている。
第1ガス噴出口23aは、その数が4個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って90[°]ごとに配置されている。第2ガス噴出口23bは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って30[°]、60[°]、30[°]、60[°]、・・・ごとに配置されている。第3ガス噴出口23cは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って48[°]、42[°]、48[°]、42[°]、・・・ごとに配置されている。
ここで、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って、第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23cの順でこれを1組として4組繰り返されるように配置されている。これにより、複数個のガス噴出口23は、上部側シェル20の周壁部22の周方向において互いに重ならないように配置されることになる。
なお、上述した第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第1ガス噴出口23a、・・・の順で配置された各ガス噴出口23間の配置間隔は、図示するように順に21[°]、9[°]、30[°]、9[°]、21[°]、・・・とされている。
ここで、図9を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cにおいては、互いに同一の開放圧を有することとなるように同一の形状でかつ同一の開口面積を有するように構成されたガス噴出口に着目してそれらの形成位置に応じて一纏まりのガス噴出口群としてこれを捉えた場合に、以下の複数組のガス噴出口群のみによって上述した複数個のガス噴出口23が構成されていると見ることができる。なお、当該ガス噴出口群の決定に際しては、上述したように、可能な限り多くのガス噴出口によって1組のガス噴出口群が構成されるようにこれを決定している。
第1ガス噴出口群X:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
すなわち、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cにおいては、複数個のガス噴出口23が、上部側シェル20の周壁部22の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように当該周壁部22の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の開放圧を有する複数個のガス噴出口からなる合計で5組のガス噴出口群X,Y1,Y2,Z1,Z2のみにて構成されている。
したがって、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cとすることにより、従来のディスク型ガス発生器に比べて、特に作動開始後の初期段化において安全性がより高められたディスク型ガス発生器とすることができる。そのため、上記構成を採用することにより、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたディスク型ガス発生器とすることができる。
なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cにおいても、複数個のガス噴出口23のうち、第3ガス噴出口群Zに含まれるガス噴出口23cを除いた残りのすべてのガス噴出口(すなわち、第1ガス噴出口23aおよび第2ガス噴出口23bのすべて)が、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って均等に配置されているため、上述した作動開始後の第2段階および第3段階において、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って等間隔である4箇所の位置および12箇所の位置においてそれぞれガスが分散されて噴出されることになる。したがって、当該構成を採用することにより、エアバッグにダメージを与える可能性が低減できることになる。
ここで、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cは、上述したように、標準的な大きさよりも小さい小型のエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、上部側シェル20の周壁部22の外径は、たとえば57.5[mm]に設計され、当該周壁部22の厚み(板厚)は、たとえば1.1[mm]に設計される。
この場合においては、図10を参照して、第1ガス噴出口23aの長さL1および幅W1は、たとえばそれぞれ3.7[mm]および2.1[mm]に設定され、第2ガス噴出口23bの長さL2および幅W2は、たとえばいずれも2.0[mm]に設定され(すなわち、平面視正円形状に設定され)、第3ガス噴出口23cの長さL3および幅W3は、たとえばそれぞれ2.7[mm]および1.3[mm]に設定される。
この場合、周壁部22のうちの隣り合うガス噴出口23間に位置する壁領域Raは、周壁部22の周方向に沿って大小様々な幅を有することになるが、そのうちの最も幅の大きい壁領域Raに隣接する一対のガス噴出口23の端部間の直線距離(図9中において符号D3で示す直線距離)は、おおよそ12.4[mm]となる。
このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Cにおいては、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bと同様に、ガス噴出口23の配置間隔を上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って完全には均等に配置しないことにより、シールテープ24の両端部の貼り付け代となる、上記直線距離D3が7.0[mm]以上である壁領域Raを周壁部22に複数設けることとし、これによってシールテープ24の貼り付け作業の容易化が図られている。
なお、当該構成を採用した場合にも、1組の第1ガス噴出口群Xと2組の第2ガス噴出口群Y1,Y2とに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成するとともに、2組の第3ガス噴出口群Z1,Z2に含まれる合計で8個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成することにより、合計で2回の打抜き処理にて複数個のガス噴出口23のすべてを形成することが可能になり、プレス機の制約を加味した上での製造コストの最小化が実現できることになる。
(実施の形態4)
図11は、本発明の実施の形態4におけるディスク型ガス発生器の上部側シェルおよびシールテープの断面図であり、図12は、図11に示す第1ないし第3ガス噴出口の拡大図である。以下、これら図11および図12を参照して、本発明の実施の形態4におけるディスク型ガス発生器1Dについて説明する。
図11は、本発明の実施の形態4におけるディスク型ガス発生器の上部側シェルおよびシールテープの断面図であり、図12は、図11に示す第1ないし第3ガス噴出口の拡大図である。以下、これら図11および図12を参照して、本発明の実施の形態4におけるディスク型ガス発生器1Dについて説明する。
本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dは、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bとは異なり、標準的な大きさよりも大きい大型のエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、図11に示すように、上部側シェル20の周壁部22には、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bの場合よりも多い数のガス噴出口23が設けられている。
具体的には、図11に示すように、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定のルール(ただし、上述した実施の形態2において示したルールとは異なるルール)に従って一列に並んで設けられている。より詳細には、複数個のガス噴出口23は、その総数が32個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って所定の角度ごとに配置されている。
第1ガス噴出口23aは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って21[°]、69[°]、21[°]、69[°]、・・・ごとに配置されている。第2ガス噴出口23bは、その数が8個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って30[°]、60[°]、30[°]、60[°]、・・・ごとに配置されている。第3ガス噴出口23cは、その数が16個であり、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って21[°]、9[°]、21[°]、39[°]、21[°]、9[°]、21[°]、39[°]、・・・ごとに配置されている。
ここで、第1ガス噴出口23a、第2ガス噴出口23bおよび第3ガス噴出口23cは、上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って、第1ガス噴出口23a、第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23cの順でこれを1組として4組繰り返されるように配置されている。これにより、複数個のガス噴出口23は、上部側シェル20の周壁部22の周方向において互いに重ならないように配置されることになる。
なお、上述した第1ガス噴出口23a、第1ガス噴出口23a、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第3ガス噴出口23c、第2ガス噴出口23b、第3ガス噴出口23c、第1ガス噴出口23a、・・・の順で配置された各ガス噴出口23間の配置間隔は、図示するように順に21[°]、9[°]、9[°]、12[°]、9[°]、9[°]、12[°]、9[°]、・・・とされている。
ここで、図11を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dにおいては、互いに同一の開放圧を有することとなるように同一の形状でかつ同一の開口面積を有するように構成されたガス噴出口に着目してそれらの形成位置に応じて一纏まりのガス噴出口群としてこれを捉えた場合に、以下の複数組のガス噴出口群のみによって上述した複数個のガス噴出口23が構成されていると見ることができる。なお、当該ガス噴出口群の決定に際しては、上述したように、可能な限り多くのガス噴出口によって1組のガス噴出口群が構成されるようにこれを決定している。
第1ガス噴出口群X1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第1ガス噴出口群X2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z3:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z4:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第1ガス噴出口群X2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23a
第2ガス噴出口群Y1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第2ガス噴出口群Y2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23b
第3ガス噴出口群Z1:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z2:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z3:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
第3ガス噴出口群Z4:90[°]間隔で配置された合計4個のガス噴出口23c
すなわち、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dにおいては、複数個のガス噴出口23が、上部側シェル20の周壁部22の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように当該周壁部22の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の開放圧を有する複数個のガス噴出口からなる合計で8組のガス噴出口群X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2,Z3,Z4のみにて構成されている。
したがって、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dとすることにより、従来のディスク型ガス発生器に比べて、特に作動開始後の初期段化において安全性がより高められたディスク型ガス発生器とすることができる。そのため、上記構成を採用することにより、小型軽量化が図られるとともに、環境温度に起因するガス出力の性能差を低減することができ、さらには作動時における安全性の向上やエアバッグに対するダメージの低減が図られたディスク型ガス発生器とすることができる。
ここで、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dは、上述したように、標準的な大きさよりも大きい大型のエアバッグを膨張および展開させるタイプのものであり、上部側シェル20の周壁部22の外径は、たとえば70.0[mm]に設計され、当該周壁部22の厚み(板厚)は、たとえば1.3[mm]に設計される。
この場合においては、図11を参照して、第1ガス噴出口23aの長さL1および幅W1は、たとえばそれぞれ4.4[mm]および1.8[mm]に設定され、第2ガス噴出口23bの長さL2および幅W2は、たとえばそれぞれ5.2[mm]および1.4[mm]に設定され、第3ガス噴出口23cの長さL3および幅W3は、たとえばそれぞれ2.5[mm]および1.4[mm]に設定される。
この場合、周壁部22のうちの隣り合うガス噴出口23間に位置する壁領域Raは、周壁部22の周方向に沿って大小様々な幅を有することになるが、そのうちの最も幅の大きい壁領域Raに隣接する一対のガス噴出口23の端部間の直線距離(図11中において符号D4で示す直線距離)は、おおよそ10.5[mm]となる。
このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Dにおいては、上述した実施の形態2におけるディスク型ガス発生器1Bと同様に、ガス噴出口23の配置間隔を上部側シェル20の周壁部22の周方向に沿って完全には均等に配置しないことにより、シールテープ24の両端部の貼り付け代となる、上記直線距離D4が7.0[mm]以上である壁領域Raを周壁部22に複数設けることとし、これによってシールテープ24の貼り付け作業の容易化が図られている。
なお、当該構成を採用した場合にも、1組の第1ガス噴出口群X1と2組の第3ガス噴出口群Z1,Z3とに含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成するとともに、1組の第1ガス噴出口群X2と2組の第3ガス噴出口群Z2,Z4に含まれる合計で12個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成し、さらには2組の第2ガス噴出口群Y1,Y2に含まれる合計で8個のガス噴出口を一度の打抜き処理にて形成することにより、合計で3回の打抜き処理にて複数個のガス噴出口23のすべてを形成することが可能になり、プレス機の制約を加味した上での製造コストの最小化が実現できることになる。
(実施の形態1ないし4に準じた他の形態等)
以上において説明した本発明の実施の形態1ないし4においては、1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数を最小で4個とした場合(すなわち、ハウジングの周壁部に周方向に沿って均等に配置される同一の開放圧を有するガス噴出口の数を最小で4個とした場合)を例示して説明を行なったが、当該1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数は、最小で3個とすることができる。
以上において説明した本発明の実施の形態1ないし4においては、1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数を最小で4個とした場合(すなわち、ハウジングの周壁部に周方向に沿って均等に配置される同一の開放圧を有するガス噴出口の数を最小で4個とした場合)を例示して説明を行なったが、当該1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数は、最小で3個とすることができる。
このように、1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数を最小で3個以上とすることにより、万が一、ディスク型ガス発生器を固定する固定部材の固定力がハウジングの周方向における一部の位置においてのみ不足していた場合等にも、従来のディスク型ガス発生器に比べてディスク型ガス発生器に加わる推力のバランスが大きく崩れてしまうことが未然に防止でき、結果として、特に作動開始後の初期段化において安全性がより高められたディスク型ガス発生器とすることができる。
したがって、上述した本発明の実施の形態1ないし4において開示したガス噴出口の種類ごとの数(すなわち、第1ガス噴出口、第2ガス噴出口および第3ガス噴出口の各々の数)は、1組のガス噴出口群に含まれるガス噴出口の数が最小で3個以上であれば(すなわち、1組のガス噴出口群に含まれる複数個のガス噴出口が、120[°]以下の角度をもって回転対称性を有している条件を満たしていれば)、幾つであってもよい。
また、同様に、上述した本発明の実施の形態1ないし4において開示したガス噴出口の種類ごとの形状、大きさ、レイアウト等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変更が可能である。
ここで、上述した本発明の実施の形態1ないし4においては、1組または2組以上の第1ガス噴出口群に含まれる複数個の第1ガス噴出口同士、1組または2組以上の第2ガス噴出口群に含まれる複数個の第2ガス噴出口同士、および、1組または2組以上の第3ガス噴出口群に含まれる複数個の第3ガス噴出口同士が、それぞれ同一の開放圧を有することとなるように、同一の形状でかつ同一の開口面積を有するように構成した場合を例示して説明を行なったが、前述のとおり、ガス噴出口の開放圧は、主としてその開口面積と周長とによって決定される。
そのため、同一の開放圧を有するガス噴出口を複数設ける方法としては、上述のとおり同一の形状でかつ同一の開口面積を有する複数個のガス噴出口を設ける手法に限られるものではない。すなわち、異なる形状でかつ異なる開口面積を有するガス噴出口同士であっても、その開口面積やその周長を適宜調節することにより、それらを同一の開放圧に設定することが可能である。
さらには、たとえば周長を適宜調節することにより、開口面積が大きいガス噴出口の開放圧を、開口面積が小さいガス噴出口の開放圧よりも高めることも可能であり、その逆に、たとえば開口面積を適宜調節することにより、周長が小さいガス噴出口の開放圧を、周長が大きいガス噴出口の開放圧よりも高めることも可能である。したがって、ガス噴出口の種類ごとに開放圧を異ならせるためには、これら開口面積や周長を適宜調節すればよい。
このように、ハウジングの周壁部に周方向に沿って120[°]以下の回転対称性をもって配置されるガス噴出口同士は、その開放圧が互いに同一となるように構成されていればよく、個々のガス噴出口の形状や開口面積は、特に制限されるものではない。加えて、ガス噴出口の開放圧は、当該ガス噴出口を閉鎖するシール部材の剪断強度や厚みを変更することによっても適宜その調節が可能であるため、これらをガス噴出口ごとに個々に調節することとしてもよい。
なお、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口が3段階にわたって段階的に開放されるように構成する比較的容易な設計手法としては、たとえば、基本的にガス噴出口の開口面積のみに着目してこれを異ならしめる方法と、基本的にガス噴出口の周長のみに着目してこれを異ならしめる方法とが想定される。
ここで、前者の方法に従ったディスク型ガス発生器は、ハウジングの周壁部に設けられた複数個のガス噴出口が、複数組のガス噴出口群にて構成され、上記複数組のガス噴出口群が、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第1開口面積を有する複数個の第1ガス噴出口からなる1組または2組以上の第1ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第2開口面積を有する複数個の第2ガス噴出口からなる1組または2組以上の第2ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第3開口面積を有する複数個の第3ガス噴出口からなる1組または2組以上の第3ガス噴出口群とのみを有し、上記第2開口面積が、上記第1開口面積よりも小さく、上記第3開口面積が、上記第2開口面積よりも小さく、上記複数個のガス噴出口が、上記周壁部の周方向において互いに重ならないように配置されたものとなる。
一方で、後者の方法に従ったディスク型ガス発生器は、ハウジングの周壁部に設けられた複数個のガス噴出口が、複数組のガス噴出口群にて構成され、上記複数組のガス噴出口群が、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第1周長を有する複数個の第1ガス噴出口からなる1組または2組以上の第1ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第2周長を有する複数個の第2ガス噴出口からなる1組または2組以上の第2ガス噴出口群と、上記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように上記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第3周長を有する複数個の第3ガス噴出口からなる1組または2組以上の第3ガス噴出口群とのみを有し、上記第2周長が、上記第1周長よりも大きく、上記第3周長が、上記第2周長よりも大きく、上記複数個のガス噴出口が、上記周壁部の周方向において互いに重ならないように配置されたものとなる。
加えて、上述した本発明の実施の形態1ないし4においては、本発明をいわゆるディスク型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、たとえばシリンダ型ガス発生器に本発明を適用することも可能である。
なお、上述した低温環境下、常温環境下、高温環境下とは、それぞれ環境温度が-40[℃]前後の環境下、20[℃]前後の環境下、85[℃]前後の環境下を意味している。
(実施の形態5)
図13は、本発明の実施の形態5におけるディスク型ガス発生器の外観図であり、図14は、図13に示すディスク型ガス発生器の概略構成図であって、その一部を透視した図である。まず、これら図13および図14を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Eの構成について説明する。
図13は、本発明の実施の形態5におけるディスク型ガス発生器の外観図であり、図14は、図13に示すディスク型ガス発生器の概略構成図であって、その一部を透視した図である。まず、これら図13および図14を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Eの構成について説明する。
図13および図14に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器1Eは、上述した実施の形態1におけるディスク型ガス発生器1Aと比較した場合に、細部において異なる構成を僅かに有しているものの、基本的に近似の構成を有しており、大きく異なる点は、上部側シェル20に設けられた複数個のガス噴出口23の各々の開口形状にある。
具体的には、図13に示すように、複数個のガス噴出口23の各々は、互いに同じ開口形状を有する細長形状の孔にて構成されており、個々のガス噴出口23は、いずれもハウジングの軸方向と交差するように傾斜して設けられている。
ここで、複数個のガス噴出口23の1個の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口23の周長をC[mm]とした場合に、当該1個のガス噴出口23は、S/C≦0.27×S0.5の条件(好ましくは、S/C≦0.22×S0.5の条件)を満たす開口形状となるように形成されている。これら条件は、後述する第2検証試験の結果から導き出されるものであり、このように構成することにより、1個当たりのガス噴出口23の開口面積を従来と同様にした場合であっても、作動時のフィルタ90の破損を抑制することができる。
また、複数個のガス噴出口23の総開口面積をSALL[mm2]とし、ハウジングの厚み(すなわち上部側シェル20の周壁部22の厚み)をT[mm](ただし、T≦2[mm]とする)とした場合に、これらSALLおよびTは、70≦SALL×T≦300の関係を満たしており、好ましくは70≦SALL×T≦250の関係を満たしており、さらに好ましくは70≦SALL×T≦120の関係を満たしている。このように構成することにより、作動時における燃焼室60の圧力を適切に保ちつつフィルタ90の破損が抑制できるとともに、ディスク型ガス発生器1Eを小型軽量化することができる。
より詳細には、複数個のガス噴出口23の総開口面積SALLを大きくし過ぎた場合には、作動時における燃焼室60の内圧が十分に高まらない問題が発生するとともにフィルタ23が破損し易くなり、複数個のガス噴出口23の総開口面積SALLを小さくし過ぎた場合には、作動時における燃焼室60の内圧が必要以上に高まってしまう。また、ハウジングの厚みTを大きくした場合には、ハウジングの耐圧性能は向上するものの、小型軽量化が阻害されることになり、ハウジングの厚みTを小さくした場合には、小型軽量化が実現できるものの、ハウジングの耐圧性能は低下する。このように、複数個のガス噴出口23の総開口面積SALLとハウジングの厚みTとは、ディスク型ガス発生器1Eの性能を決定する上で互いに相関する重要な因子であり、これらが上記条件を満たすように構成することにより、作動時における燃焼室60の圧力を適切に保ちつつフィルタ90の破損が抑制でき、さらにはディスク型ガス発生器1E全体としての小型軽量化が実現できる。
図15は、図13に示すディスク型ガス発生器に設けられたガス噴出口の開口形状を示す図である。また、図16は、本実施の形態に基づいた変形例に係るディスク型ガス発生器のガス噴出口の開口形状を示す図である。以下、これら図15および図16を参照しつつ、複数個のガス噴出口23の個々の開口面積と、フィルタ90の破損との関係について説明する。
フィルタの破損は、ガス噴出口によるフィルタを吸い出す力が大きければ大きいほど発生し易くなる。具体的には、上記S/Cの値が大きいほど、フィルタの破損は発生し易い。
また、円形状以外の開口形状を有したガス噴出口の場合には、その形状の角部(隅部)においては流体が流れ難くなることに伴い、開口面積に対して実質的な流路断面積が小さくなる傾向にある。そのため、円形状以外の開口形状を有するガス噴出口の場合には、フィルタを吸い出す力が、円形状の開口形状を有するガス噴出口に比べて小さくなる。
具体的には、図15に示すように、細長形状の開口形状を有するガス噴出口23の場合には、図中において符号23’にて示す斜線部分が角部(隅部)となり、当該部分において流体が流れ難くなる。そのため、細長形状の開口形状を有するガス噴出口23では、フィルタ90を吸い出す力が、円形状の開口形状を有するガス噴出口のそれに比べて小さくなる。
また、上記S/Cの式に基づけば、ガス噴出口の開口面積に対して周長が長い円形状以外の開口形状を有するガス噴出口とすることにより、ガス噴出口の数を増加させなくても、上記S/Cの値を小さく抑えることができることが分かる。この知見に基づけば、フィルタを破損させ難いガス噴出口の他の開口形状としては、たとえば、図16(A)に示すガス噴出口123のような略T字状の開口形状や、図16(B)に示すガス噴出口223のような2つの細長形状の孔が交差するように配置された開口形状(すなわち、略X字状の開口形状)、図16(C)に示すガス噴出口323のような3つの細長形状の孔が交差するように配置された開口形状(すなわち、アステリスク状の形状)、図16(D)に示すガス噴出口423のような略V字状の開口形状等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ガス発生器の出力特性は、ほぼガス噴出口の開口面積によって決まるため、同等の開口面積を有している限りにおいては、ガス噴出口が円形状以外の開口形状であっても、円形状の開口形状である場合に比較して、ほぼ遜色のない出力特性が得られる。
次に、ガス噴出口の開口面積および周長と、シールテープの破断圧との関係について説明する。シールテープの破断圧(開放圧)は、既に上記において述べたように、以下の式で算出することが可能である。
(シールテープの破断圧)=(シールテープの剪断強度)×(シールテープの厚み)×(ガス噴出口の周長)/(ガス噴出口の開口面積)
(シールテープの破断圧)=(シールテープの剪断強度)×(シールテープの厚み)×(ガス噴出口の周長)/(ガス噴出口の開口面積)
上記式に基づけば、円形状の開口形状を有するガス噴出口の場合には、ガス噴出口の開口面積が決まることで同時にガス噴出口の周長も決まるため、シールテープの剪断強度が所定のものであるならば、シールテープの破断圧も自ずと決まってしまう。しかしながら、円形状以外の開口形状を有するガス噴出口の場合(本実施の形態の場合)には、ガス噴出口の開口面積に対するガス噴出口の周長を選択することが可能であるため、上記式に基づいて、シールテープの破断圧を種々変更することが可能になる。したがって、ガス噴出口を設ける数を増加させなくとも、シールテープの破断圧とガス噴出口の開口面積とを実質的に自由に選択することができるため、ディスク型ガス発生器1Eの低温着火性を向上させることが可能になる。
以上の説明から明らかなように、本実施の形態の如くのディスク型ガス発生器1Eとすることにより、個々のガス噴出口23の開口面積を従来と同じに設定した場合であっても、作動時のフィルタ90の破損を抑制しつつ軽量化およびコストの低減が達成できることになる。また、単なる円形状の開口形状を有するガス噴出口では実現することができなかった破断圧の調整が、上記構成によれば、その開口面積に対するガス噴出口23の周長を変化させることで容易に実現できることになる。
なお、ディスク型ガス発生器に設けられる複数個のガス噴出口のすべてを円形状以外の開口形状を有するガス噴出口とする必要はなく、ディスク型ガス発生器に設けられる複数個のガス噴出口のうちの少なくとも1個が、円形状以外の開口形状を有するガス噴出口にて構成された場合においても、相当程度の効果を得ることができる。
また、その場合において、円形状以外の開口形状を有するガス噴出口が2個以上である場合には、当該2個のガス噴出口の間の位置に、開口形状が円形状であるガス噴出口が少なくとも1個以上設けられてもよい。そのような構成例としては、たとえば上述した実施の形態3におけるディスク型ガス発生器1Cが挙げられる。
(第1検証試験)
第1検証試験においては、図13および図14に示した構成のディスク型ガス発生器1Eにおいて、上部側シェルの厚みを1.2[mm]とするとともに、複数個のガス噴出口のすべてを図16(B)に示した開口形状を有するガス噴出口223に変更したものを実施例A(本発明が適用されたディスク型ガス発生器)として設定し、図13および図14に示した構成のディスク型ガス発生器1Eにおいて、上部側シェルの厚みを1.2[mm]とするとともに、複数個のガス噴出口のすべてを円形状の開口形状を有するものに変更したものを比較例A(従来のガス発生器)として設定し、これら実施例Aおよび比較例Aについて、ほぼ同じ出力特性が得られることとなるように、ガス噴出口の総開口面積SALL[mm2]を同等に設定しつつ、同等の破断圧でシールテープが破断するように設計した場合に、ガス噴出口の数にどのような違いが生じるかを検討した。なお、実施例Aおよび比較例Aのいずれについても、ガス発生量は2[mol]に設定した。算出結果を以下の表1に示す。
第1検証試験においては、図13および図14に示した構成のディスク型ガス発生器1Eにおいて、上部側シェルの厚みを1.2[mm]とするとともに、複数個のガス噴出口のすべてを図16(B)に示した開口形状を有するガス噴出口223に変更したものを実施例A(本発明が適用されたディスク型ガス発生器)として設定し、図13および図14に示した構成のディスク型ガス発生器1Eにおいて、上部側シェルの厚みを1.2[mm]とするとともに、複数個のガス噴出口のすべてを円形状の開口形状を有するものに変更したものを比較例A(従来のガス発生器)として設定し、これら実施例Aおよび比較例Aについて、ほぼ同じ出力特性が得られることとなるように、ガス噴出口の総開口面積SALL[mm2]を同等に設定しつつ、同等の破断圧でシールテープが破断するように設計した場合に、ガス噴出口の数にどのような違いが生じるかを検討した。なお、実施例Aおよび比較例Aのいずれについても、ガス発生量は2[mol]に設定した。算出結果を以下の表1に示す。
上記表1に示す算出結果から明らかなように、比較例Bと比較した場合に、実施例Aにおいては、ガス噴出口の総開口面積SALLが同等であるにもかかわらず、ガス噴出口の数が1/3でよいことが理解される。
(第2検証試験)
第2検証試験においては、ガス噴出口の開口形状のみが異なる複数のディスク型ガス発生器を実際に試作し、ガス噴出口の開口形状の違いがどのようにフィルタに影響するかを確認する実験を行なった。試作したディスク型ガス発生器は、実施例a,b,c(本発明が適用されたディスク型ガス発生器)と、比較例a,b(従来のガス発生器)との合計で5種類であり、個々のディスク型ガス発生器の諸元は、以下の表2に示すとおりである。なお、これら実施例a,b,cおよび比較例a,bにおいては、ほぼ同じ出力特性が得られることとなるように、ガス噴出口の総開口面積SALL[mm2]が同等に設定されているとともに、同等の破断圧にてシールテープが破断するように設計されている。
第2検証試験においては、ガス噴出口の開口形状のみが異なる複数のディスク型ガス発生器を実際に試作し、ガス噴出口の開口形状の違いがどのようにフィルタに影響するかを確認する実験を行なった。試作したディスク型ガス発生器は、実施例a,b,c(本発明が適用されたディスク型ガス発生器)と、比較例a,b(従来のガス発生器)との合計で5種類であり、個々のディスク型ガス発生器の諸元は、以下の表2に示すとおりである。なお、これら実施例a,b,cおよび比較例a,bにおいては、ほぼ同じ出力特性が得られることとなるように、ガス噴出口の総開口面積SALL[mm2]が同等に設定されているとともに、同等の破断圧にてシールテープが破断するように設計されている。
ここで、表2に示すクリアランスとは、ガス噴出口が設けられた部分におけるハウジングの内壁面とフィルタの外周面との間の距離(すなわち、図14等において示す間隙部26の幅)のことである。
また、図17は、実施例a,b,cおよび比較例a,bに係るディスク型ガス発生器のガス噴出口のそれぞれについて、その開口形状から導き出される値を所定のグラフ上においてプロットしたものである。当該グラフにおいては、縦軸に(ガス噴出口の開口面積S)/(ガス噴出口の周長C)をとり、横軸にガス噴出口の開口面積Sをとっている。ここで、円形状のガス噴出口は、その開口形状から導き出される値を当該グラフ上において示した場合に、C/S=0.281×S0.5で表わされる指数関数上にプロットされることになる。
上記表2の評価結果の欄に示した通り、C/S≦0.27×S0.5の条件の範囲内(すなわち、上限線としてのC/S=0.27×S0.5で表わされる指数関数よりもグラフ上において下方に位置する領域)にある実施例a,b,cにおいては、フィルタに破損は見られなかった。一方、C/S=0.281×S0.5の条件上にある比較例a,bにおいては、フィルタに破損が見られた。このように、ハウジングの小型化のためにクリアランスを小さくしようとする場合において、ガス噴出口の開口形状を円形状とした場合には、フィルタが破損してしまうおそれが生じるが、ガス噴出口の開口形状を円形状以外の形状(すなわち、C/S≦0.27×S0.5の条件を満たす形状)とすることにより、フィルタが破損し難いことが確認された。なお、C/S≦0.27×S0.5の条件は、図17に示すグラフ上において、円形状の場合に倣って指数関数で定義したものである。
(第3検証試験)
第3検証試験においては、従来よりも軽量化およびコストの低減が達成できる本発明が適用されたディスク型ガス発生器において、その動作が安全に行なわれかについて確認した。具体的には、ハウジングの板厚(厚み)Tやガス噴出口の総開口面積SALLが異なる実施例1ないし6および比較例1,2に係るハウジングを製作し、これらのハイドロ圧Pおよび高温時内圧Qをそれぞれ実測した。個々のハウジングの仕様は、以下の表3に示すとおりである。なお、実施例1ないし6に係るハウジングにおいては、いずれもガス噴出口の開口形状を横長孔形状とし、比較例1,2に係るハウジングにおいては、いずれもガス噴出口の開口形状を円形状とした。
第3検証試験においては、従来よりも軽量化およびコストの低減が達成できる本発明が適用されたディスク型ガス発生器において、その動作が安全に行なわれかについて確認した。具体的には、ハウジングの板厚(厚み)Tやガス噴出口の総開口面積SALLが異なる実施例1ないし6および比較例1,2に係るハウジングを製作し、これらのハイドロ圧Pおよび高温時内圧Qをそれぞれ実測した。個々のハウジングの仕様は、以下の表3に示すとおりである。なお、実施例1ないし6に係るハウジングにおいては、いずれもガス噴出口の開口形状を横長孔形状とし、比較例1,2に係るハウジングにおいては、いずれもガス噴出口の開口形状を円形状とした。
ここで、ハイドロ圧P[MPa]は、ハウジングの内部に油を徐々に流し込んでハウジングが破断した際の圧力であり、高温時内圧Q[MPa]は、ディスク型ガス発生器の外部の環境温度が非常に高温である場合においてディスク型ガス発生器が作動した場合に、ガス発生剤の燃焼によってハウジングの内部に発生する圧力の最大値である。なお、ハイドロ圧Pおよび高温時内圧Qは、経験によりそれらの値にばらつきが生じることが分かっているため、その補正値R[MPa]をそれぞれ設定している。
これらハイドロ圧P、高温時内圧Qおよび補正値Rを用いて、安全率を(P-R)/(Q+R)で規定した場合、この安全率が1.5以上であることが好ましく、1.6以上であることがさらに好ましい。ここで、安全率が意味するところは、「静的なハウジング強度が、発生し得るハウジングの内圧に対し、どの程度の余裕があるかを示す指標」である。
上記表3に示す通り、ガス発生量が1.2[mol]に設定された実施例1ないし4に係るハウジングにおいては、同じくガス発生量が1.2[mol]に設定された比較例1に係るハウジングに比較して、ハウジングの板厚が薄いにもかかわらず、安全率が向上していることが理解できる。これは、ひとえにガス噴出口の開口形状を円形状から横長孔形状に変更したことによる効果である。
また、上記表3に示す通り、ガス発生量が2.0[mol]に設定された実施例5に係るハウジングにおいては、同じくガス発生量が2.0[mol]に設定された比較例2に係るハウジングに比較して、ハウジングの板厚が薄いにもかかわらず、安全率が同等であることが理解できる。これも、ひとえにガス噴出口の開口形状を円形状から横長孔形状に変更したことによる効果である。
さらには、上記表3に示す通り、ガス発生量が3.0[mol]に設定された実施例6に係るハウジングにおいては、ハウジングの板厚が1.4mmと薄いにもかかわらず、十分な安全率が達成されていることが理解できる。これも、ひとえにガス噴出口の開口形状を横長孔形状にしたことによる効果である。
ここで、従来においては、安全率を1.5以上に確保するために、ハウジングの板厚を厚くすることでハイドロ圧Pを上げる手法が採用されていた。しかしながら、当該手法を採用したのでは、安全率は向上するものの、ハウジングが重くなり、軽量化を妨げる要因となっていた。
しかしながら、上記結果から分かるように、本発明を適用することにより、ガス噴出口の総開口面積SALLを所定の値にまで大きくしつつも、ハウジングの板厚Tを所定の値(たとえば1.2[mm]等)にまで薄くすることができ、さらには安全率を適切な値に制御することもできる。したがって、本発明を適用することにより、ガス噴出口の開口面積とハウジングの厚みとのバランスを余裕をもって取ることができ、しかも安全に動作させることが可能になり、ひいては従来よりも軽量化およびコストの低減が達成できるガス発生器を得ることができる。
(実施の形態5に準じた他の形態等)
以上において説明した本発明の実施の形態5およびその変形例に係るディスク型ガス発生器においては、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口のすべてを基本的に同形状とした場合を例示して説明を行なったが、その一部の形状を他のものとは異なる形状に変更したり、個々の形状をすべて異なるようにしてもよい。また、複数個のガス噴出口の一部に開口形状が円形状であるガス噴出口が含まれていてもよい。すなわち、図15において示した開口形状のガス噴出口23および図16(A)ないし(D)において示した開口形状のガス噴出口123,223,323,423等の様々な開口形状のガス噴出口を、単一のディスク型ガス発生器において組み合わせて設けてもよいし、さらにこれに円形状の開口形状を有するガス噴出口を組み合わせてもよい。そのように構成することにより、上述した効果を奏しながらも、様々な出力特性を有したディスク型ガス発生器とすることができる。
以上において説明した本発明の実施の形態5およびその変形例に係るディスク型ガス発生器においては、ハウジングに設けられる複数個のガス噴出口のすべてを基本的に同形状とした場合を例示して説明を行なったが、その一部の形状を他のものとは異なる形状に変更したり、個々の形状をすべて異なるようにしてもよい。また、複数個のガス噴出口の一部に開口形状が円形状であるガス噴出口が含まれていてもよい。すなわち、図15において示した開口形状のガス噴出口23および図16(A)ないし(D)において示した開口形状のガス噴出口123,223,323,423等の様々な開口形状のガス噴出口を、単一のディスク型ガス発生器において組み合わせて設けてもよいし、さらにこれに円形状の開口形状を有するガス噴出口を組み合わせてもよい。そのように構成することにより、上述した効果を奏しながらも、様々な出力特性を有したディスク型ガス発生器とすることができる。
加えて、上述した本発明の実施の形態5およびその変形例においては、本発明をいわゆるディスク型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、たとえばシリンダ型ガス発生器に本発明を適用することも可能である。
今回開示した上記実施の形態ならびにその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1A~1E ガス発生器、10 下部側シェル、11 底板部、12 周壁部、13 突状筒部、14 窪み部、15 開口部、20 上部側シェル、21 天板部、22 周壁部、23,123,223,323,423 ガス噴出口、23a 第1ガス噴出口、23b 第2ガス噴出口、23c 第3ガス噴出口、24 シールテープ、24a 一端部、24b 他端部、25 固定部、26 間隙部、30 保持部、31 内側被覆部、32 外側被覆部、33 連結部、34 雌型コネクタ部、35 環状被覆部、36 下部側環状被覆部、37 上部側環状被覆部、38 段形成面、40 点火器、41 点火部、42 端子ピン、50 カップ状部材、51 頂壁部、52 側壁部、53 延設部、54 先端部、55 伝火室、56 伝火薬、60 燃焼室、61 ガス発生剤、70 下部側支持部材、71 底部、72 当接部、73 先端部、80 上部側支持部材、81 底部、82 当接部、85 クッション材、90 フィルタ、Ra 壁領域。
Claims (11)
- 複数個のガス噴出口が設けられた筒状の周壁部を有し、前記周壁部の軸方向の一端部および他端部が閉塞されたハウジングと、
前記ハウジングの内部に位置する収容空間に配置されたガス発生剤と、
前記ハウジングに組付けられ、前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器と、
前記複数個のガス噴出口を閉鎖するシール部材と、を備え、
前記複数個のガス噴出口は、複数組のガス噴出口群にて構成され、
前記複数組のガス噴出口群は、
前記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように前記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第1開放圧を有する複数個の第1ガス噴出口からなる1組または2組以上の第1ガス噴出口群と、
前記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように前記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第2開放圧を有する複数個の第2ガス噴出口からなる1組または2組以上の第2ガス噴出口群と、
前記周壁部の軸線を中心として120[°]以下の角度をもって回転対称性を有するように前記周壁部の周方向に沿って均等に配置された互いに同一の第3開放圧を有する複数個の第3ガス噴出口からなる1組または2組以上の第3ガス噴出口群と、のみを有し、
前記第2開放圧は、前記第1開放圧より高く、
前記第3開放圧は、前記第2開放圧より高く、
前記複数個のガス噴出口が、前記周壁部の周方向において互いに重ならないように配置されている、ガス発生器。 - 前記シール部材が、前記周壁部の内周面に貼り付けられた少なくとも1枚以上のシールテープからなり、
前記複数個のガス噴出口のうちの前記周壁部の周方向において隣り合うガス噴出口の端部間の直線距離が7.0[mm]以上である壁領域が、前記周壁部の周方向に沿って前記周壁部に複数設けられ、
前記シールテープの延在方向に位置する一対の端部が、前記複数の壁領域のうちのいずれかに位置している、請求項1に記載のガス発生器。 - 前記複数個のガス噴出口のすべてが、前記周壁部の周方向に沿って一列に並んで配置されている、請求項1または2に記載のガス発生器。
- 前記複数個の第1ガス噴出口、前記複数個の第2ガス噴出口および前記複数個の第3ガス噴出口のうちの少なくともいずれかが、前記周壁部の周方向に沿った開口幅よりも前記周壁部の軸方向に沿った開口幅が大きい長孔形状を有している、請求項1から3のいずれかに記載のガス発生器。
- 前記複数個のガス噴出口のうち、前記第3ガス噴出口群に含まれるガス噴出口を除いた残りのすべてのガス噴出口が、前記周壁部の周方向に沿って均等に配置されている、請求項1から4のいずれかに記載のガス発生器。
- 前記複数個の第1ガス噴出口の各々の開口面積の和が、前記複数個の第2ガス噴出口の各々の開口面積の和と前記複数個の第3ガス噴出口の各々の開口面積の和との総和よりも小さい、請求項1から5のいずれかに記載のガス発生器。
- 前記複数個の第1ガス噴出口、前記複数個の第2ガス噴出口および前記複数個の第3ガス噴出口のうちの少なくともいずれかが、1個のガス噴出口の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口の周長をC[mm]とした場合に、これらSおよびCが、S/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有している、請求項1から6のいずれかに記載のガス発生器。
- 下部側シェル、および、複数個のガス噴出口が配設された上部側シェルを有する金属製のハウジングと、
前記複数個のガス噴出口を前記ハウジングの内側において閉鎖するシール部材と、
前記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられたフィルタと、
前記ハウジングの内部において、前記下部側シェルの内壁面、前記上部側シェルの内壁面、および、前記フィルタの内壁面で囲まれる空間から形成された燃焼室と、
前記燃焼室に収容され、燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、
前記下部側シェルに組付けられ、前記ガス発生剤を着火して燃焼させる点火器と、を備え、
前記複数個のガス噴出口のうちの少なくとも1個のガス噴出口が、当該1個のガス噴出口の開口面積をS[mm2]とし、当該1個のガス噴出口の周長をC[mm]とした場合に、S/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有している、ガス発生器。 - 前記1個のガス噴出口の開口形状が、細長形状、略T字形状、および、略V字形状のいずれかである、請求項8に記載のガス発生器。
- 前記1個のガス噴出口の開口形状が、細長形状の孔が2つ以上交差するように配置された形状である、請求項8に記載のガス発生器。
- 前記複数個のガス噴出口のうちの少なくとも2個のガス噴出口が、それぞれS/C≦0.27×S0.5の条件を満たす形状を有し、
前記2個のガス噴出口の間の位置に、開口形状が円形状であるガス噴出口が少なくとも1個以上設けられている、請求項8から10のいずれかに記載のガス発生器。
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