WO2018088132A1 - ガス発生器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gas generator that can be used in an automobile airbag device.
- a combustion chamber containing a gas generating agent is disposed in a housing of a gas generator, and the gas generating agent is ignited and combusted by an igniter fixed to the housing.
- the igniter and the gas generating agent are in contact with each other, but there are also known ones in which the igniter and the gas generating agent are partitioned by a cylindrical member (tube member).
- FIG. 5 of JP2010-540331A shows a gas generator in which a tubular member 14 is arranged in a gas generator composed of a bottom portion 1 and a cover member 2, and a first chamber 6 and a second chamber 9 are partitioned in a radial direction. It is shown.
- the tubular member 14 has a lower end fitted around the igniter, an upper end 15 is not in contact with the cover member 2, and a gap 16 is formed between the tubular member 14 and the cover member 2.
- a film 17 is disposed on the upper end 15 and is sealed so that the drug 7 inside the tubular member 14 does not leak into the second chamber 9.
- the flame generated from the igniter breaks the film 17, it enters the combustion chamber (second chamber 9) from the gap 16 along the cover member 2 and ignites and burns the gas generating agent.
- the present invention provides a housing comprising a top plate, a bottom plate in a position facing the top plate in the axial direction, and a peripheral wall portion formed with a gas discharge port between the top plate and the bottom plate.
- a first igniter for burning the first gas generating agent in the first combustion chamber and a second igniter for burning the second gas generating agent in the second combustion chamber are disposed on the bottom plate
- An inner cylinder member is disposed in the housing so as to surround the first igniter, The inner cylinder member is The first end opening side is positioned on the bottom plate side, the second end opening side is passed through the connection hole of the partition, and the second end opening is positioned on the top plate side with respect to the partition.
- the first igniter is disposed so as to be positioned in the first combustion chamber at a distance from the top plate,
- the second end opening is closed by a first closing member, and the second communication hole is closed by a second closing member;
- a gas generator is provided in which the gas generating agent is also present between a second end opening closed by the first closing member and the top plate.
- FIG. 1 is an axial sectional view of an embodiment of a gas generator of the present invention.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the housing of the gas generator of FIG.
- FIG. 3 is an axial cross-sectional view of a gas generator according to an embodiment different from FIG.
- FIG. 4 is an axial cross-sectional view of a gas generator according to another embodiment different from those in FIGS. 1 and 3.
- FIG. 5 of JP2010-540331A when a flame generated from an igniter enters the second chamber 9 through the gap 16, the gas generating agent burns in order from the top to the bottom of FIG. Therefore, the combustibility of the entire gas generating agent is deteriorated. Further, if a large disk-type gas generating agent is accommodated as shown in FIG. 5, a large gap remains between the gas generating agents, so that the combustibility is good, but the small gas generating agent In the case where is stored, the gap is also small, and the combustibility is deteriorated.
- the present invention provides a gas generator with improved ignitability and flammability of the entire first gas generating agent accommodated in the first combustion chamber.
- the two combustion chambers are separated vertically by a partition wall. Both the first igniter and the second igniter are arranged on the bottom plate side.
- the first igniter and the first combustion chamber are connected via an inner cylinder member, and the first igniter and the first gas generating agent are not in contact with each other.
- the first igniter is arranged on the bottom plate side, and there may be nothing in the remaining space, or a known transfer agent, a gas generating agent that can function as a known transfer agent It may be accommodated.
- the second igniter is disposed in the second combustion chamber and may be in contact with the second gas generating agent.
- the first combustion chamber and the second combustion chamber are communicated with each other through a second communication hole formed in the partition wall.
- the second communication hole may be a single hole or may be formed from a plurality of holes.
- a seal tape or the like in which an adhesive layer is formed on a base material such as stainless steel or aluminum can be used.
- the second end opening can be closed by the surface of the aluminum container filled with the transfer charge.
- the 2nd communicating hole is obstruct
- occlusion member which consists of said sealing tape.
- a space that can accommodate the gas generating agent is formed between the second end opening portion that is closed by the first closing member of the inner cylinder member in the first combustion chamber and the top plate, and the gas generating agent is present. is doing.
- the generated combustion product travels straight in a state where it is converged in a narrow range by the action of the inner cylinder member, breaks the first closing member, and the first gas located between the second end opening in the first combustion chamber and the top plate. After the generating agent is ignited and burned, it collides with the top board. The combustion product rebounds and diffuses after colliding with the top board, and ignites and burns the remaining first gas generating agent in the first combustion chamber.
- the first combustion chamber is usually designed to generate a larger amount of combustion gas, so that the ignitability of the first gas generating agent in the first combustion chamber is improved. Is big.
- the combustion products generated by the operation of the igniter are diffused, so that the first gas generating agent in the first combustion chamber is not increased without increasing the output of the first igniter.
- Overall ignitability and flammability are improved.
- the partition and separating the housing up and down the distance between the partition and the top plate which is the bottom of the first combustion chamber is short, and the combustion products reflected by the top plate can easily reach the periphery of the partition, The combustibility of the entire first gas generating agent is improved.
- the partition wall is positioned closer to the top plate than the ignition part that stores the ignition agent of the first igniter.
- the inner cylindrical member has an inner annular surface portion that extends radially inward at the second end opening, The second end opening is closed by disposing the first closing member on the inner annular surface portion.
- the inner annular surface portion formed at the second end opening of the inner cylinder member allows the closing member to be disposed, and also acts to reduce the second end opening and to concentrate the combustion products. Can do. Further, by disposing the first closing member in the second end opening (inner annular surface portion), the closing member can be broken when the pressure inside the inner cylinder member is sufficiently increased during operation. By doing so, the combustion products are ejected more vigorously, and the diffusion range and diffusion speed after colliding with the top plate are also increased, which is preferable for enhancing the combustibility of the entire gas generating agent.
- a seal tape having an adhesive layer formed on a base material such as stainless steel or aluminum can be used.
- the sealing member is placed on the surface of an aluminum container filled with the transfer charge. The two-end opening can be closed.
- L2 / L1 is preferably 0.5 to 0.9, more preferably 0.6 to 0.8.
- L2 / L1 is satisfied, the diffusion range when the combustion product ejected from the second end opening collides with the top plate is widened, and the ignition combustibility of the entire first gas generant in the first combustion chamber is widened. Is improved.
- the gas generator of the present invention has improved ignitability and flammability of the entire first gas generating agent accommodated in the first combustion chamber.
- the gas generator of the present invention can be used as a gas generator for an airbag device mounted on an automobile.
- Embodiments of the Present Invention (1) Gas Generator of FIG. 1 An embodiment of the gas generator of the present invention will be described with reference to FIG.
- the gas generator 1 has a housing 10 composed of a diffuser shell 11 and a closure shell 21. Both the diffuser shell 11 and the closure shell 21 are made of metal such as iron or stainless steel.
- the diffuser shell 11 has a top plate 12 and an upper peripheral wall portion 13, and a plurality of gas discharge ports 14 are formed in the upper peripheral wall portion 13 at equal intervals in the circumferential direction.
- the upper peripheral wall portion 13 has a flange portion 15 at the opening.
- the plurality of gas discharge ports 14 are closed from the inside with a metal seal tape.
- the closure shell 21 has a bottom plate 22 and a lower peripheral wall portion 23. Two holes are formed in the bottom plate 22 at intervals, and a first igniter 32 and a second igniter 42 are attached to the two holes. Both the first igniter 32 and the second igniter 42 are arranged at positions eccentric from the central axis X. The first igniter 32 is disposed at a position close to the central axis X of the housing 10, and the second igniter 42 is disposed at a position farther from the central axis X of the housing 10 than the first igniter 32. In the embodiment of FIG.
- the first igniter 32 is arranged so that the central axis of the first igniter 32 is located in a range of 20 to 30% of the distance from the central axis X to the lower peripheral wall portion 23.
- the second igniter 42 is arranged so that the central axis of the second igniter 42 is located in the range of 40 to 60% of the distance from the central axis X to the lower peripheral wall portion 23. Yes.
- the housing 10 is in a state where the inner side surface 13a in the vicinity of the opening portion of the upper peripheral wall portion 13 of the diffuser shell 11 and the outer side surface 23a in the vicinity of the opening portion of the lower peripheral wall portion 23 of the closure shell 21 are in contact with each other. It is fixed by welding at the contact portion. Since the housing 10 is in a state in which the closure shell 21 enters the diffuser shell 11, an annular step surface 24 is formed between the annular end surfaces of the upper peripheral wall portion 13 and the lower peripheral wall portion 23 as shown in FIG. 2. ing.
- the interior of the housing 10 is separated into a first combustion chamber 30 on the top plate 12 side and a second combustion chamber 40 on the bottom plate 22 side by partition walls 50 arranged in the radial direction.
- a first gas generating agent 31 is accommodated in the first combustion chamber 30, and a second gas generating agent 41 is accommodated in the second combustion chamber 40.
- the partition wall 50 has a single connection hole 51 formed at a position deviated from the central axis X of the housing 10 toward the peripheral wall portions (upper peripheral wall portion 13 and lower peripheral wall portion 23), and a second communication composed of a plurality of through holes. A hole 45 is provided.
- the partition wall 50 has a flat portion 52, an outer annular wall portion 53 that extends from the outer peripheral edge of the flat portion 52 toward the top plate 12, and an outer annular surface portion 54 that protrudes radially outward from the outer annular wall portion 53. is doing.
- the partition wall 50 has an inner annular wall portion 55 that extends from the inner peripheral edge portion of the flat surface portion 52 along the connection hole 51 to the top plate 12 side.
- the outer annular surface portion 54 is in contact with the annular step surface 24, the outer annular wall portion 53 is in contact with the lower peripheral wall portion 23, and the inner annular wall portion 55 is in contact with the inner cylindrical member 60.
- An inner cylinder member 60 is disposed in the housing 10 so as to surround the first igniter 32.
- the inner cylinder member 60 is preferably made of the same material as the housing 10.
- the inner cylinder member 60 is in contact with the bottom plate 22 with the first end opening 61 side surrounding the collar of the first igniter 32, and the second end opening 62 side passes through the connection hole 51 of the partition wall 50 and is first. It arrange
- the inner cylinder member 60 has a first end opening 61 on the bottom plate 22 side and a second end opening 62 on the top plate 12 side, and the second end opening 62 protrudes inward in the radial direction.
- An inner annular surface portion 63 is formed.
- the inner cylinder member 60 shown in FIG. 1 has an outer diameter that changes from the first end opening 61 toward the second end opening 62, and has a large diameter portion 64 and a second end on the first end opening 61 side. It consists of a small diameter portion 66 on the opening 62 side, and an inclined surface portion 65 between the large diameter portion 64 and the small diameter portion 66.
- the outer diameter of the large diameter portion 64 and the outer diameter of the small diameter portion 66 satisfy the relationship of the outer diameter of the large diameter portion 64> the outer diameter of the small diameter portion 66.
- the large-diameter portion 64 is fitted in contact with the collar of the first igniter 32, and the tip portion of the small-diameter portion 66 protrudes above the upper end of the inner annular wall portion 55 (on the first combustion chamber 30 side). In addition, it is arranged at a position closer to the top plate 12 than the flat portion 52 of the partition wall 50.
- the inside of the inner cylinder member 60 serves as a housing space for the first igniter 32.
- the remaining space excluding the first igniter 32 serves as a transfer charge chamber 68.
- the second end opening 62 is closed by a first closing member 57 made of a seal tape attached to the inner annular surface portion 63 from the first combustion chamber 30 side, and in operation, the charge transfer chamber 68 and the first combustion chamber. It becomes the 1st communicating hole which connects 30.
- the gas generator 1 of the present invention may be a gas generator 1A using an inner cylinder member 80 shown in FIG. 3 instead of the inner cylinder member 60 shown in FIG.
- the inner cylinder member 80 shown in FIG. 3 has a first end opening 81 and a second end opening 82, and the second end opening 82 has an inner annular surface portion 83 protruding inward.
- the inner cylinder member 80 has an outer diameter and an inner diameter that gradually decrease from the first end opening 81 toward the second end opening 82, and the large diameter portion 84 and the second end on the first end opening 81 side.
- a second inclined surface portion 87 between the portions 88 is provided.
- the large diameter portion 84 is fitted in contact with the collar of the first igniter 32, and the tip of the small diameter portion 88 protrudes above the upper end of the inner annular wall portion 55 (on the first combustion chamber 30 side).
- the flat plate 52 of the partition wall 50 is disposed at a position closer to the top plate 12.
- the inner cylinder member 80 has a tapered shape toward the second end opening 82 side, the ejection speed of the combustion products generated in the charge transfer chamber 89 and the focusing effect are more enhanced in the second end opening 82. It is preferable because it is enhanced.
- the gas generator 1 of the present invention may be a gas generator 1B using the inner cylinder member 90 shown in FIG. 4 instead of the inner cylinder member 60 shown in FIG.
- the inner cylinder member 90 shown in FIG. 4 has a first end opening 91 and a second end opening 92, and the second end opening 92 has an inner annular surface portion 93 protruding inward.
- the inner cylinder member 90 has an outer diameter and an inner diameter that decrease from the first end opening portion 91 toward the second end opening portion 92, and the large diameter portion 94 and the large diameter portion 94 on the first end opening portion 91 side.
- the first inclined surface portion 95 and the second inclined surface portion 96 from the first inclined surface portion 95 to the second end opening 92 are provided.
- the second inclined surface portion 96 has a continuously decreasing outer diameter and inner diameter from the boundary portion with the first inclined surface portion 95 to the second end opening 92.
- the large-diameter portion 94 is fitted in contact with the collar of the first igniter 32, and about half of the second inclined surface portion 96 protrudes above the inner annular wall portion 55 (on the first combustion chamber 30 side).
- the inner annular surface portion 93 is arranged so as to be closer to the top plate 12 than the flat surface portion 52 of the partition wall 50.
- the inner cylinder member 90 has a tapered shape in which the outer diameter and inner diameter of the second end opening 92 are smaller than the outer diameter and inner diameter of the first end opening 91, the second end opening 92 This is preferable because the ejection speed and the focusing effect of the combustion products generated in the charge transfer chamber 97 are further enhanced.
- the plurality of second communication holes 45 communicate the second combustion chamber 40 and the first combustion chamber 30 during operation. 1, 3, and 4, the second communication hole 45 is formed in each of the partition wall 50 at a position facing the second igniter 42 in the axial direction and a position not facing the axial direction. However, the second communication hole 45 may be formed only at a position not facing the axial direction. If the second communication hole 45 is formed only at a position not facing the axial direction, the second closing member 67 is cleaved in a state where the pressure of the entire second combustion chamber 40 is increased. It is preferable at the point which the combustibility of the generator 41 whole becomes high.
- the plurality of second communication holes 45 are closed from the first combustion chamber 30 side by a second closing member 67 made of a metal adhesive tape.
- the distance L2 from the 30th surface) to the inner surface 12a of the top plate 12 is set such that L2 / L1 is about 0.7.
- the second end opening (first communication hole) 62 of the inner cylinder member 60 is located in the first combustion chamber 30, and the first gas generating agent 31 is also interposed between the top plate 12 and the second end opening 62. Is present.
- a cylindrical filter 70 is disposed in the first combustion chamber 30.
- the cylindrical filter 70 has a first end surface 71 in contact with the top plate 12, a second end surface 72 in contact with the flat portion 52 of the partition wall 50, and a lower portion (bottom plate 22 side) of the outer peripheral surface 73 on the outer annular wall. It is in contact with the portion 53.
- a cylindrical gap is formed between the cylindrical filter 70 and the upper peripheral wall portion 13 having the gas discharge port 14.
- the operation when the gas generator 1 of FIG. 1 is attached to the airbag device will be described.
- the first igniter 32 and the second igniter 42 are operated simultaneously as well as the first igniter 32 is activated first and the second igniter 42 is activated later. This is effective even when the first igniter 32 is operated.
- the first igniter 32 will be described based on the first operation.
- the transfer charge in the transfer charge chamber 68 is ignited and burned by a flame generated from the first igniter 32, and a combustion product is generated.
- Combustion products generated in the charge transfer chamber 68 are converged by the action of the inner annular surface portion 63 of the inner cylindrical member 60 and go straight, break the first closing member 57, break the second end opening 62 and the top plate 12.
- the first gas generating agent 31 between the two is ignited and burned, it collides with the top plate 12.
- the combustion products that have collided with the top plate 12 bounce back and diffuse to promote ignition and combustion of the entire first gas generating agent 31 in the first combustion chamber 30.
- the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent 31 passes through the cylindrical filter 70, then breaks the seal tape and is discharged from the gas discharge port 14 to inflate the airbag.
- the second igniter 42 When the second igniter 42 is operated, the second gas generating agent 41 is ignited and burned, and combustion gas is generated.
- the generated combustion gas breaks the second closing member 67 and flows into the first combustion chamber 30 from the second communication hole 45, passes through the cylindrical filter 70, is discharged from the gas discharge port 14, and further passes through the airbag. Inflate.
- the operation is the same as the gas generator 1 of FIG.
- the inner cylinder member 80 of the gas generator 1A of FIG. 3 and the inner cylinder member 90 of the gas generator 1B of FIG. 4 are tapered more than the inner cylinder member 60 of FIG.
- the focusing effect is further enhanced, and the diffusion effect after colliding with the top plate 12 and the effect of reaching the partition 50 are further enhanced.
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Abstract
本発明は、天板と、前記天板と軸方向に対向する底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口を有する周壁部からなるハウジングを有し、 前記ハウジング内が、一つの接続孔と第2連通孔を有する、半径方向に配置された隔壁によって、第1ガス発生剤が収容された前記天板側の第1燃焼室と、第2点火器と第2ガス発生剤が収容された前記底板側の第2燃焼室に分離され、 前記ハウジング内には、底板に配置された第1点火器を包囲して内筒部材が配置され、 前記内筒部材が、 第2端開口部側が前記隔壁の接続孔を通されて、前記第2端開口部が前記隔壁よりも前記天板の側に位置して前記天板と間隔をおいて前記第1燃焼室内に位置するように配置され、 前記第2端開口部が第1閉塞部材で閉塞され、前記第2連通孔が第2閉塞部材で閉塞され、 前記第1閉塞部材で閉塞された第2端開口部と前記天板の間にも前記ガス発生剤が存在している、ガス発生器を提供する。
Description
本発明は、自動車のエアバッグ装置で使用できるガス発生器に関する。
背景技術
ガス発生器のハウジング内には、ガス発生剤が収容された燃焼室が配置されており、前記ガス発生剤は、ハウジングに固定された点火器で着火燃焼されるようになっている。点火器とガス発生剤が接触した状態のものもあるが、点火器とガス発生剤の間が筒部材(チューブ部材)で仕切られているものも知られている。
ガス発生器のハウジング内には、ガス発生剤が収容された燃焼室が配置されており、前記ガス発生剤は、ハウジングに固定された点火器で着火燃焼されるようになっている。点火器とガス発生剤が接触した状態のものもあるが、点火器とガス発生剤の間が筒部材(チューブ部材)で仕切られているものも知られている。
JP2010-540331Aの図5には、底部1とカバー部材2からなるガス発生器の中に管状部材14が配置され、第1チャンバー6と第2チャンバー9が半径方向に区画されたガス発生器が示されている。管状部材14は、下端が点火器の周りにはめ込まれており、上端15はカバー部材2と接触しておらず、カバー部材2との間に隙間16が形成されている。上端15には、フィルム17が配設され、管状部材14内部の薬剤7が第2チャンバー9に漏れないようにシールされている。
作動時には、点火器から発生した火炎などがフィルム17を破ったあとで隙間16からカバー部材2に沿うようにして燃焼室(第2チャンバー9)内に入り、ガス発生剤を着火燃焼させる。
本発明の開示
本発明は、天板と、前記天板と軸方向に対向する位置にある底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口が形成された周壁部からなるハウジングを有しており、
前記ハウジング内が、一つの接続孔と第2連通孔を有する、半径方向に配置された隔壁によって、第1ガス発生剤が収容された前記天板側の第1燃焼室と、第2ガス発生剤が収容された前記底板側の第2燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第1燃焼室内の第1ガス発生剤を燃焼させる第1点火器と、前記第2燃焼室内の第2ガス発生剤を燃焼させる第2点火器が配置されており、
前記ハウジング内には、第1点火器を包囲して内筒部材が配置されており、
前記内筒部材が、
第1端開口部側が前記底板側に位置し、第2端開口部側が前記隔壁の接続孔を通されて、前記第2端開口部が前記隔壁よりも前記天板の側に位置して前記天板と間隔をおいて前記第1燃焼室内に位置するように前記第1点火器を包囲して配置され、
前記第2端開口部が第1閉塞部材で閉塞され、前記第2連通孔が第2閉塞部材で閉塞されているものであり、
前記第1閉塞部材で閉塞された第2端開口部と前記天板の間にも前記ガス発生剤が存在しているものである、ガス発生器を提供する。
本発明は、天板と、前記天板と軸方向に対向する位置にある底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口が形成された周壁部からなるハウジングを有しており、
前記ハウジング内が、一つの接続孔と第2連通孔を有する、半径方向に配置された隔壁によって、第1ガス発生剤が収容された前記天板側の第1燃焼室と、第2ガス発生剤が収容された前記底板側の第2燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第1燃焼室内の第1ガス発生剤を燃焼させる第1点火器と、前記第2燃焼室内の第2ガス発生剤を燃焼させる第2点火器が配置されており、
前記ハウジング内には、第1点火器を包囲して内筒部材が配置されており、
前記内筒部材が、
第1端開口部側が前記底板側に位置し、第2端開口部側が前記隔壁の接続孔を通されて、前記第2端開口部が前記隔壁よりも前記天板の側に位置して前記天板と間隔をおいて前記第1燃焼室内に位置するように前記第1点火器を包囲して配置され、
前記第2端開口部が第1閉塞部材で閉塞され、前記第2連通孔が第2閉塞部材で閉塞されているものであり、
前記第1閉塞部材で閉塞された第2端開口部と前記天板の間にも前記ガス発生剤が存在しているものである、ガス発生器を提供する。
本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。
本発明の詳細な説明
JP2010-540331Aの図5において、点火器から発生した火炎などが隙間16から第2チャンバー9に入る場合には、ガス発生剤は図5の上から下に順に燃焼して行くため、ガス発生剤全体の燃焼性が悪くなる。また、図5に示されているように大きなディスク型のガス発生剤が収容されているのであれば、ガス発生剤間にも大きな隙間が残っているので燃焼性は良いが、小さなガス発生剤が収容されている場合には隙間も小さくなるため、燃焼性が悪くなる。
JP2010-540331Aの図5において、点火器から発生した火炎などが隙間16から第2チャンバー9に入る場合には、ガス発生剤は図5の上から下に順に燃焼して行くため、ガス発生剤全体の燃焼性が悪くなる。また、図5に示されているように大きなディスク型のガス発生剤が収容されているのであれば、ガス発生剤間にも大きな隙間が残っているので燃焼性は良いが、小さなガス発生剤が収容されている場合には隙間も小さくなるため、燃焼性が悪くなる。
本発明は、第1燃焼室に収容されている第1ガス発生剤全体の着火性および燃焼性が改良されたガス発生器を提供する。
ハウジング内は、底板を下、天板を上にしたとき、二つの燃焼室が隔壁により上下に分離されている。第1点火器と第2点火器は、いずれも底板側に配置されている。
第1点火器と第1燃焼室は、内筒部材を介して接続されており、第1点火器と第1ガス発生剤は接触していない。内筒部材の内部空間には、底板側に第1点火器が配置されており、残部空間には何もない状態でもよいし、公知の伝火薬、公知の伝火薬として機能できるガス発生剤が収容されていてもよい。第2点火器は第2燃焼室内に配置されており、第2ガス発生剤と接触していてもよい。
第1燃焼室と第2燃焼室は、隔壁に形成された第2連通孔により連通されるようになっている。第2連通孔は1つの孔でもよいし、複数の孔から形成されていてもよい。
内筒部材の第2端開口部を閉塞する第1閉塞部材は、ステンレスやアルミニウムなどの基材上に粘着剤層が形成されたシールテープなどを使用することができる。その他、伝火薬を使用するときは、伝火薬を充填したアルミニウム製容器の面により第2端開口部が閉塞されるようにすることもできる。第2連通孔は、前記のシールテープなどからなる第2閉塞部材で閉塞されている。
第1燃焼室内にある内筒部材の第1閉塞部材で閉塞されている第2端開口部と天板の間には、ガス発生剤が収容できる程度の空間が形成されており、ガス発生剤が存在している。
第1点火器が作動すると火炎などの燃焼生成物が発生する。内筒部材内に伝火薬を収容したときは、火炎や燃焼ガスなどの燃焼生成物が発生する。
発生した燃焼生成物は、内筒部材の作用により狭い範囲に集束された状態で直進して、第1閉塞部材を破り、第1燃焼室内の第2端開口部と天板の間にある第1ガス発生剤を着火燃焼させた後、天板に衝突する。
燃焼生成物は天板に衝突した後で跳ね返って拡散され、第1燃焼室内の残余の第1ガス発生剤を着火燃焼させる。
燃焼生成物は天板に衝突した後で跳ね返って拡散され、第1燃焼室内の残余の第1ガス発生剤を着火燃焼させる。
二つの燃焼室があるとき、通常は第1燃焼室の方が多量の燃焼ガスを発生するように設計されているため、第1燃焼室の第1ガス発生剤の着火性が向上される効果は大きい。このように本発明のガス発生器は、点火器の作動により発生した燃焼生成物が拡散されるため、第1点火器の出力を増強することなく、第1燃焼室内にある第1ガス発生剤全体の着火性と燃焼性が向上される。特に隔壁を配置してハウジングを上下に分離したことによって、第1燃焼室の底部となる隔壁と天板との距離が短く、天板で反射した燃焼生成物が隔壁周辺まで届きやすくなるので、第1ガス発生剤全体の燃焼性が向上する。好ましくは第1点火器の点火薬を収容する着火部よりも、隔壁が天板側に位置するようにする。
本発明のガス発生器の好ましい態様は、前記内筒部材が、第2端開口部に半径方向内側に伸ばされた内側環状面部を有しており、
前記第2端開口部が、前記内側環状面部に前記第1閉塞部材が配置されることにより閉塞されているものである。
前記第2端開口部が、前記内側環状面部に前記第1閉塞部材が配置されることにより閉塞されているものである。
内筒部材の第2端開口部に形成された内側環状面部は、閉塞部材を配置できるようにすると共に、第2端開口部を小さくして、燃焼生成物を集束させるようにも作用することができる。また第2端開口部(内側環状面部)に第1閉塞部材を配置することで、作動時には、内筒部材内部の圧力が十分に高まった時点で閉塞部材が破れるようにすることができる。そのようにすることで燃焼生成物がより勢いよく噴出されるようになり、天板に衝突した後の拡散範囲および拡散速度も高められるため、ガス発生剤全体の燃焼性を高める上で好ましい。
閉塞部材は、ステンレスやアルミニウムなどの基材上に粘着剤層が形成されたシールテープを使用することができるほか、伝火薬を使用するときは、伝火薬を充填したアルミニウム製容器の面により第2端開口部が閉塞されるようにすることもできる。
本発明のガス発生器の他の好ましい態様は、前記隔壁の内側面から前記天板の内側面までの距離L1と前記内筒部材の第2端開口部から前記天板の内側面までの距離L2が、L2/L1=0.5~0.9の関係を満たしているものである。
L2/L1は0.5~0.9が好ましく、0.6~0.8がより好ましい。前記L2/L1を満たしていると、第2端開口部から噴出した燃焼生成物が天板に衝突したときの拡散範囲が広くなり、第1燃焼室内の第1ガス発生剤全体の着火燃焼性が向上される。
本発明のガス発生器は、第1燃焼室に収容されている第1ガス発生剤全体の着火性および燃焼性が改良されている。
本発明のガス発生器は、自動車に搭載するエアバッグ装置用のガス発生器として利用することができる。
本発明の実施の形態
(1)図1のガス発生器
本発明のガス発生器の一実施形態を図1により説明する。
(1)図1のガス発生器
本発明のガス発生器の一実施形態を図1により説明する。
ガス発生器1は、ディフューザシェル11とクロージャシェル21からなるハウジング10を有している。ディフューザシェル11とクロージャシェル21は、いずれも鉄、ステンレスなどの金属からなるものである。ディフューザシェル11は、天板12と上部周壁部13を有しており、上部周壁部13には周方向に均等間隔をおいて複数のガス排出口14が形成されている。上部周壁部13は開口部にフランジ部15を有している。複数のガス排出口14は、内側から金属製のシールテープで閉塞されている。
クロージャシェル21は、底板22と下部周壁部23を有している。底板22には間隔をおいて二つの穴が形成されており、前記二つの穴に第1点火器32と第2点火器42が取り付けられている。第1点火器32と第2点火器42はともに中心軸Xから偏心した位置に配置されている。第1点火器32は、ハウジング10の中心軸Xに近い位置に配置され、第2点火器42は、第1点火器32と比べるとハウジング10の中心軸Xから遠い位置に配置されている。図1の実施形態では、第1点火器32は、第1点火器32の中心軸が中心軸Xから下部周壁部23までの距離の20~30%の範囲に位置するように配置されている。また図1の実施形態では、第2点火器42は、第2点火器42の中心軸が中心軸Xから下部周壁部23までの距離の40~60%の範囲に位置するように配置されている。
ハウジング10は、図2に示すとおり、ディフューザシェル11の上部周壁部13の開口部近傍の内側面13aとクロージャシェル21の下部周壁部23の開口部近傍の外側面23aが接触した状態で、前記接触部分において溶接固定されている。ハウジング10は、ディフューザシェル11内にクロージャシェル21が入り込んだ状態になっているため、図2に示すとおり、上部周壁部13と下部周壁部23の環状端面の間で環状段差面24が形成されている。
ハウジング10内は、半径方向に配置された隔壁50よって、天板12側の第1燃焼室30と底板22側の第2燃焼室40に分離されている。第1燃焼室30内には第1ガス発生剤31が収容され、第2燃焼室40内には第2ガス発生剤41が収容されている。
隔壁50は、ハウジング10の中心軸Xからは周壁部(上部周壁部13と下部周壁部23)側に偏心した位置に形成された一つの接続孔51と、複数の貫通孔からなる第2連通孔45を有している。隔壁50は、平面部52、平面部52の外周縁部から天板12側に伸ばされた外側環状壁部53、外側環状壁部53から半径方向の外側に突き出された外側環状面部54を有している。さらに隔壁50は、平面部52の接続孔51に沿った内周縁部から天板12側に伸ばされた内側環状壁部55を有している。隔壁50は、外側環状面部54が環状段差面24に当接され、外側環状壁部53が下部周壁部23に当接され、内側環状壁部55が内筒部材60に当接されている。
ハウジング10内には、第1点火器32を包囲して内筒部材60が配置されている。内筒部材60は、ハウジング10と同じ材質からなるものが好ましい。内筒部材60は、第1端開口部61側が第1点火器32のカラーを包囲した状態で底板22に当接され、第2端開口部62側が隔壁50の接続孔51を通って第1燃焼室30側に位置するように配置されている。
内筒部材60は、底板22側の第1端開口部61、天板12側の第2端開口部62を有しており、第2端開口部62には、半径方向の内側に突き出された内側環状面部63が形成されている。図1に示す内筒部材60は、第1端開口部61から第2端開口部62に向かって外径が変化しており、第1端開口部61側の大径部64、第2端開口部62側の小径部66、大径部64と小径部66の間の傾斜面部65からなっている。 大径部64の外径と小径部66の外径は、大径部64の外径>小径部66の外径の関係を満たしている。大径部64は、第1点火器32のカラーに接触した状態で嵌め込まれており、小径部66の先端部分が内側環状壁部55の上端よりも上(第1燃焼室30側)に突き出され、隔壁50の平面部52よりも天板12に近くなる位置に配置されている。
内筒部材60の内部は第1点火器32の収容空間となっており、伝火薬を収容したときは、第1点火器32を除いた残部空間が伝火薬室68となっている。第2端開口部62は、第1燃焼室30側から内側環状面部63に貼り付けられたシールテープからなる第1閉塞部材57により閉塞されており、作動時には伝火薬室68と第1燃焼室30を連通する第1連通孔になる。
本発明のガス発生器1は、図1に示す内筒部材60に替えて、図3に示す内筒部材80を使用したガス発生器1Aにすることもできる。図3に示す内筒部材80は、第1端開口部81と第2端開口部82を有しており、第2端開口部82は内側に突き出された内側環状面部83を有している。内筒部材80は、第1端開口部81から第2端開口部82に向かって段階的に外径および内径が小さくなっており、第1端開口部81側の大径部84、第2端開口部82側の小径部88、大径部84と小径部88の間の中径部86、大径部84と中径部86の間の第1傾斜面部85,中径部86と小径部88の間の第2傾斜面部87を有している。大径部84は、第1点火器32のカラーに接触した状態で嵌め込まれており、小径部88の先端が内側環状壁部55の上端よりも上(第1燃焼室30側)に突き出され、隔壁50の平面部52よりも天板12に近くなる位置に配置されている。内筒部材80は、第2端開口部82側に向かって先細り形状となっているため、第2端開口部82において、伝火薬室89で発生した燃焼生成物の噴出速度と集束効果がより高められるので好ましい。
また本発明のガス発生器1は、図1に示す内筒部材60に替えて、図4に示す内筒部材90を使用したガス発生器1Bにすることもできる。図4に示す内筒部材90は、第1端開口部91と第2端開口部92を有しており、第2端開口部92は内側に突き出された内側環状面部93を有している。内筒部材90は、第1端開口部91から第2端開口部92に向かって外径および内径が小さくなっており、第1端開口部91側の大径部94、大径部94に続く第1傾斜面部95、第1傾斜面部95から第2端開口部92までの第2傾斜面部96を有している。第2傾斜面部96は、第1傾斜面部95との境界部分から第2端開口部92にかけて連続的に外径、および内径が小さくなっている。大径部94は、第1点火器32のカラーに接触した状態で嵌め込まれており、第2傾斜面部96の半分程度が内側環状壁部55よりも上(第1燃焼室30側)に突き出され、内側環状面部93が、隔壁50の平面部52よりも天板12に近くなるように配置されている。
内筒部材90は、第1端開口部91の外径および内径よりも第2端開口部92の外径および内径が小さくなった先細り形状となっているため、第2端開口部92において、伝火薬室97で発生した燃焼生成物の噴出速度と集束効果がより高められるので好ましい。
複数の第2連通孔45は、作動時に第2燃焼室40と第1燃焼室30を連通させるものである。図1、3、4のガス発生器では、隔壁50のうち第2点火器42と軸方向に対向する位置および軸方向に対向していない位置のいずれにも第2連通孔45が形成されているが、前記の軸方向に対向していない位置にのみ第2連通孔45が形成されていてもよい。前記の軸方向に対向していない位置にのみ第2連通孔45が形成されていると、第2燃焼室40全体の圧力が高まった状態で第2閉塞部材67が開裂するので、第2ガス発生剤41全体の燃焼性が高くなる点で好ましい。複数の第2連通孔45は、金属製の粘着テープからなる第2閉塞部材67で第1燃焼室30側から閉塞されている。
隔壁50の内側面(第1燃焼室30側の面)から天板12の内側面12aまでの距離L1と、内筒部材60の第2端開口部62(内側環状面部63の第1燃焼室30側の面)から天板12の内側面12aまでの距離L2は、L2/L1が約0.7に設定されている。内筒部材60の第2端開口部(第1連通孔)62は第1燃焼室30内に位置しており、天板12と第2端開口部62の間にも第1ガス発生剤31が存在している。
図1の実施形態では、第1燃焼室30内に筒状フィルタ70が配置されている。筒状フィルタ70は、第1端面71が天板12に当接され、第2端面72が隔壁50の平面部52に当接され、外側周面73の下部(底板22側)が外側環状壁部53に当接されている。筒状フィルタ70とガス排出口14を有する上部周壁部13の間には、筒状間隙が形成されている。
図1のガス発生器1をエアバッグ装置に取り付けたときの動作を説明する。本発明のガス発生器1は、第1点火器32が先に作動して、第2点火器42が遅れて作動する形態だけでなく、第1点火器32と第2点火器42が同時に作動する場合や第1点火器32のみが作動する場合においても効果があるものである。以下においては、第1点火器32が先に作動する形態により説明する。
第1点火器32が先に作動したとき、第1点火器32から生じた火炎などにより伝火薬室68内の伝火薬が着火燃焼して、燃焼生成物を生じさせる。伝火薬室68内に発生した燃焼生成物は、内筒部材60の内側環状面部63の作用により集束されて直進して、第1閉塞部材57を破り、第2端開口部62と天板12の間にある第1ガス発生剤31を着火燃焼させたあと、天板12に衝突する。天板12に衝突した燃焼生成物は跳ね返った後で拡散して、第1燃焼室30内の第1ガス発生剤31全体の着火燃焼を促進させる。
図1の実施形態では、L1/L2=0.7に設定されているため、第2端開口部62から噴出した燃焼生成物が天板12に衝突したときの拡散範囲が広く、隔壁50まで燃焼生成物が到達しやすくなる。また第2端開口部62から天板12の間に存在する第1ガス発生剤31の燃焼によって発生する燃焼生成物も加わって天板12に反射することから、隔壁50近くに位置する未燃焼のガス発生剤に対する着火性能が向上する。
第1ガス発生剤31の燃焼により発生した燃焼ガスは、筒状フィルタ70を通過したあと、シールテープを破ってガス排出口14から排出されてエアバッグを膨張させる。第2点火器42が作動すると第2ガス発生剤41が着火燃焼され、燃焼ガスが発生する。発生した燃焼ガスは、第2閉塞部材67を破って第2連通孔45から第1燃焼室30内に流入し、筒状フィルタ70を通過してガス排出口14から排出され、さらにエアバッグを膨張させる。
図3のガス発生器1Aおよび図4のガス発生器1Bを使用した場合も、図1のガス発生器1と同様に動作する。図3のガス発生器1Aの内筒部材80および図4のガス発生器1Bの内筒部材90は、図1の内筒部材60と比べるとより先細り形状になっているため、燃焼生成物の集束効果がより高められることになり、天板12に衝突した後の拡散効果や、隔壁50までの到達効果もより高められることになる。
本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、これら変形は本発明の範囲からの逸脱ではない。また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろうすべては、以下に記載する請求項の範囲にある。
Claims (3)
- 天板と、前記天板と軸方向に対向する位置にある底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口が形成された周壁部からなるハウジングを有しており、
前記ハウジング内が、一つの接続孔と第2連通孔を有する、半径方向に配置された隔壁によって、第1ガス発生剤が収容された前記天板側の第1燃焼室と、第2ガス発生剤が収容された前記底板側の第2燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第1燃焼室内の第1ガス発生剤を燃焼させる第1点火器と、前記第2燃焼室内の第2ガス発生剤を燃焼させる第2点火器が配置されており、
前記ハウジング内には、第1点火器を包囲して内筒部材が配置されており、
前記内筒部材が、
第1端開口部側が前記底板側に位置し、第2端開口部側が前記隔壁の接続孔を通されて、前記第2端開口部が前記隔壁よりも前記天板の側に位置して前記天板と間隔をおいて前記第1燃焼室内に位置するように前記第1点火器を包囲して配置され、
前記第2端開口部が第1閉塞部材で閉塞され、前記第2連通孔が第2閉塞部材で閉塞されているものであり、
前記第1閉塞部材で閉塞された第2端開口部と前記天板の間にも前記ガス発生剤が存在しているものである、ガス発生器。 - 前記内筒部材が、第2端開口部に半径方向内側に伸ばされた内側環状面部を有しており、
前記第2端開口部が、前記内側環状面部に前記第1閉塞部材が配置されることにより閉塞されているものである、請求項1記載のガス発生器。 - 前記隔壁の内側面から前記天板の内側面までの距離L1と前記内筒部材の第2端開口部から前記天板の内側面までの距離L2が、L2/L1=0.5~0.9の関係を満たしているものである、請求項1または2記載のガス発生器。
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