JPH04283148A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス発生器、特にエアバ
ッグのための管型ガス発生器であって、外方管と、ガス
発生材料を受容するための内方管と、両管の開放された
端面を閉鎖するための閉鎖カバーと、ガス発生材料を点
火するための点火装置と、を備えており、その際内方管
は、中間リング室を形成し乍ら外方管に半径方向で離隔
して外方管内に配置されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の（管型）ガス発生器は、西ドイ
ツ国特許第３９１４６９０Ｃ２号明細書に公開されてい
る。この公知のガス発生器は外方管を有し、その壁部（
套面）にはガス出口開口部が配置されており、またその
端部は、外方管内に差し込まれたディスクに類似の閉鎖
カバーで閉鎖されている。この内方には外方管に同軸的
に、同じようにその套面にガス出口開口部が設けられて
いる内方管が配置されており、その外径は外方管の内径
よりもより小さい。そのため両管の間には半径方向の距
離が存在している。中間リング室内にはフィルタ材料が
配置されている。内方管は、その軸方向の長さが外方管
のそれよりもより短く、かつ（圧力）ガス発生材料で充
填されており（以下では例えばペレットの形状をした圧
力ガス発生装薬と呼ぶこともある）、該材料は点火ユニ
ットによって点火される。該ガス発生材料の点火の際に
発生するガスは、内方管のガス出口開口部を介しフィル
タ材料を貫通して進み、更に外方管のガス出口開口部を
介して外方に到達するようになっている。ガス発生器は
、これがエアバッグに使用された場合には１方の側部に
対して開放されたケーシング内に配置されており、その
際この開口部は、折り畳まれた織物によって閉鎖されて
いる、つまり本来の膨らませ可能なエアバッグによって
閉鎖されている。この公知の管型ガス発生器にあっては
、点火装置がガス発生器の端部において閉鎖カバー内に
配置されている。この点火装置が片側へ配置されている
ため、ガス発生装薬の可能な限り均一な点火に関しては
満足できる状態になっていない。圧力ガス発生装薬の均
一な点火は、点火装置が装薬の中心部に配置されていて
、点火装置の両側にほぼ等量のかつ等しく分配されたガ
ス発生材料が存在している場合に、初めてこれを達成す
ることができる。ガス発生器の点火装置のこの種の配置
は、米国特許第４４３７６８１号及び米国特許第４５６
１６７５号明細書に開示されている。後者の米国特許に
よれば、点火装置は、ガス発生器の長手方向延長部に対
し横方向でその長手方向延長部の中央部に配置されてお
り、その際点火装置は、比較的肉厚のケーシング壁部に
固着されているか乃至は固定されている。管形ガス発生
器の外方管の壁部に点火装置の固定する場合の問題点は
、この結合部を充分に安定して形成することができない
という点である。その理由は、外方管が比較的薄いため
−これは内方管でも全く同じことであるが−、その内方
に、装薬の点火の際に発生する力に対し確実に反対に作
用する固定部を形成することができないからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のガス発生器を改良して、その内方で点火
装置が、ガス発生材料の一様な点火に関して好都合な位
置に配置されるようにし、かつ両管に充分に安定して固
着されるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、点火装置が
管の軸方向延長部の中央領域内に配置されており、両管
内には互いに整合する周壁開口部が配置され、該開口部
を貫通して点火装置が差し込まれており、また周壁開口
部の領域内の内方管と外方管との間の中間室が、ほぼリ
ングセグメント状の保持体によって充填されており、該
保持体は、周壁開口部に整合している点火装置を保持す
るための受容貫通孔を有していることによって、上記記
課題を解決することができた。

【０００５】

【発明の効果】本発明によれば点火装置は保持体によっ
て保持されており、有利には保持体に螺着されている。 保持体は受容貫通孔を有し、その内方で点火装置は形状
結合的に保持されている。点火装置は更に周壁開口部を
貫通して両管内に差し込まれている。この周壁開口部は
−ガス発生器の軸方向の延長部に対し−管壁部の中央領
域内に形成されて互いに整合している。ほぼリングセグ
メント状に形成されている保持体は、両管の互いに半径
方向の距離に等しい肉厚を有している。それによって保
持体は、その周壁開口部の領域内及びその周辺において
両管の間の中間室を充填するようになっている。保持体
は両管の間で挿入部材のように位置している。圧力ガス
発生装薬の点火の際半径方向の力が点火装置の上に作用
を及ぼすと、点火装置は保持体を介し外方管の内側面を
支持し、その際保持体は、外方管の周壁貫通部の縁部領
域内で外方管に当接する。保持体は、半径方向に遊びな
しで中間リング室内に装着されていなければならない。 つまり本発明にあっては、点火装置の形状結合的な固定
が、両管から成るガス発生器の円筒状のケーシング壁部
内に形成されている。

【０００６】保持体が可能な限り大きな肉厚（最大で両
管の間の半径方向の距離に等しい）を有している場合は
、点火装置に対する結合部の強度と形状結合性とに関し
て更に有利な状態になる。点火装置は、ガス発生器の寸
法によって、その受容貫通孔を貫通して延びている区分
において、内方管の外径よりも僅かだけ小さい外径を有
しているか、又はリングセグメント状の保持体が閉鎖さ
れたリングとして考えられている場合には、保持体の内
径よりも僅かだけ小さい外径を有しているため、保持体
は、その点火装置を取り囲んでいる領域内では比較的小
さな強度（肉厚）を有しているだけである。ガス発生器
のケーシングが円筒状に形成されているため、保持体は
点火部材をその半径方向で外方に位置せしめており、か
つ外方管に隣接している領域においてだけ点火部材を取
り囲んでいる。保持体内の受容貫通孔の全深さは、内方
管の形状が円筒形であるため、点火装置及び保持体の結
合部のためにこれを利用することができない。内方管が
その周壁開口部の領域で面取りされている場合は有利で
ある。それによって点火装置は、保持体内により深く押
し込み可能となり、ひいてはそこでより確実に保持され
るようになる。

【０００７】有利には保持体は管状に形成されており、
その際保持体は中間リング室を全周に亙って充填してい
る。それによってガス発生器の強度が更に高められる。 圧力ガス発生装薬の点火の際内方管が拡経されると、内
方管は、内方管を取り囲んでいる管状の保持体を外方管
の内面に対して押圧する。つまり管状の保持体は、圧力
ガス発生の際両管の間に機械的な連結部を形成せしめる
。その結果、両管は半径方向の力に対し共に反対に作用
して、その中心領域におけるガス発生器ケーシングの破
裂を阻止するようになる。

【０００８】点火装置と保持体との間の結合部の安定性
が不変である場合、管状の保持体の軸方向の延長部を可
能な限り小さくすることができるようにするため、本発
明の別の提案がなされている。つまり管状の保持体が、
受容貫通孔に対角状に向い合って位置している領域内に
スリットを有し、その際スリットは、管状の保持体の全
軸方向長さに亙って延びているという提案である。保持
体は、圧力ガス発生材料の点火に基く圧力負荷の際スリ
ットに基いて拡開し、それによって保持体の最も弱い領
域、つまり受容貫通孔周辺の領域が、保持体の軸方向の
端部まで放圧され、かつこの領域内では保持体の亀裂が
阻止できるようになる。更に保持体の拡開によって、保
持体が受容貫通孔領域内で圧縮されるようになり、その
結果この危険な領域内において保持体の裂開が阻止され
るようになる。つまりスリットの利点は、ガス発生器の
軸方向の延長部において受容貫通孔に続いている保持体
の領域を比較的短く形成することができ、また保持体は
、両側部に対し軸方向で、周壁開口部を介して両管内に
僅かしか入り込んでいないという点である。この延長部
は、外方管に対する保持体のための充分な支持面を提供
しているため、いづれの場合においても必要である。

【０００９】有利には、周壁開口部が点火装置を側方で
取り囲んでいる。そのため点火装置は、保持体と共に軸
方向において尚外周方向に運動可能であり、それによっ
て不動に位置できるようになっている。

【００１０】有利には、点火装置は受容貫通孔内で保持
体に螺着されている。そのために受容貫通孔は雌ねじを
、また点火装置はそれに対応する雄ねじを有している。

【００１１】本発明の別の有利な構成によれば、点火装
置は点火ユニットと支持体とを有しており、該支持体に
点火装置が固定され、かつ別の側は保持体によって保持
されている。支持体は、有利には円筒状の外方輪郭を有
して本来の点火ユニットを支持しており、該点火ユニッ
トは、軸方向で支持体から離反して配置され、かつ内方
管内に突入している。

【００１２】有利には周壁開口部は外方管内で支持体を
取り囲んでおり、支持体は１方の側部で封止部材を介し
て内方管に当接している肩段部を有している。封止部材
は、締付けられて保持され、かつ圧力ガス発生室を確実
に封止している。封止部材が設けられている場合には、
内方管に封止部材のための平らな当接面が形成されてい
ると有利である。これは、その周壁貫通部の領域におけ
る内方管の面取部（内方に向いたスタンピング又は平面
圧縮）によって有利な形式で構成されている。しかし面
取部は又、内方管の外面を区分的に平らにすることによ
っても達成可能である。点火ユニットは、支持体に対し
有利には接着剤で封止されている。

【００１３】

【実施例】次に図面に基いて、本発明の実施例をより詳
細に説明する。

【００１４】図１には、特に自動車のエアバッグのため
の管型ガス発生器１０が、部分的に切断された側面図で
図示されている。管型ガス発生器１０は金属外方管１２
を有しており、その套面には多数のガス出口開口部１４
が設けられている。ガス出口開口部１４は、外方管１２
の４つの外周線に亙り一様に分配されて配置されており
、かつ外方管１２のほぼ中央区分内に位置している。 外方管１２の内方には、これに同軸的に配置された金属
製の内方管１６が装着されている。内方管１６の套面の
軸方向の終端区分には、同じようにガス出口開口部１８
が形成されており、その際このガス出口開口部１８は、
内方管１６の終端区分領域内の２つの外周線に亙り一様
に分配されて配置されている。従って外方管１２のガス
出口開口部１４と内方管１６のガス出口開口部１８との
間には、軸方向に距離が存在している。

【００１５】内方管１６の外径は外方管１２の内径より
もより小さいので、外方管と内方管との間には中間リン
グ室２０が形成されている。この中間リング室２０は、
その両管１２，１６の出口開口部１４，１８の間で延び
ている領域において、金属フィルタユニット２２（特殊
鋼製ワイヤ網目マット）によって充填されている。

【００１６】内方管１６内にはアジ化ナトリウムをベー
スにしたガス発生材料が充填されており、該材料は、そ
れが燃焼する際圧力ガスを発生する。圧力ガス発生装薬
とも呼ばれているガス発生材料は、所謂ペレット２４の
形状で配置されており、かつ内方管内に不規則状に装填
されている。圧力ガス発生装薬物を点火するための電気
的な点火装置２６は、両管１２，１６に固定されており
、かつ内方管１６の開口部を貫通してこの内方に部分的
に突入している。

【００１７】ガス発生器１０は、外方管１２の端側部お
いてディスク状の閉鎖カバー２８によって閉鎖されてい
る。内方管１６の端部には、ばね弾性的に圧縮可能な、
セラミックフェルト又はセラミック織物から成るディス
クエレメント２７が配置されており、該エレメント２７
は、内方管１６の全内方横断面に亙って延びており、１
方の側はペレット２４に対し、他方の側は閉鎖カバー２
８に対し、夫々支持されている。その際該エレメント２
７は、ペレット２４をばね力によって一緒に保持してい
る。この金属閉鎖カバー２８も、此処では詳細に説明な
しの形式で内方管１６を保持しかつ位置決めを行ってい
る。

【００１８】次に図１に図示のガス発生器１０の機能形
式を簡単に説明する。電気的な点火装置２６は、この実
施例にあっては起爆剤を備えた所謂膜橋絡点火器であり
、規定された電気的なインパルスによって点火される。 図１に基く管型ガス発生器をエアバッグ内の圧力ガス発
生器として使用する場合この電気的なインパルスは、例
えば自動車の衝突の際慣性スイッチの閉鎖によって点火
ユニット２６の別の対称物に与えられる。点火装置２６
内では所謂強化装薬が発火せしめられる。その際発生す
る跡ガス（火焔、ガス、高熱燃焼生成物）は、点火装置
２６内に設けられた開口部２５を介して内方管１６の内
室に到達し、そこで（発火装薬）ペレット２４を一様に
かつ同時に発火せしめる。内方管１６内では、夫々の構
成に応じて、種々の量のガス発生材料が約２００バール
の圧力を有するガスに変換される。この高温ガスは、そ
の約９５％が窒素から成っており、かつガス出口開口部
１８を介して内方管１６の端部に到達し、そこから更に
フィルタユニット２２に到達する。フィルタユニット２
２は、ガスを冷却しかつ粒子（固形分）及び凝縮分を浄
化する役目を有している。このように冷却されかつ浄化
されたガスは、外方管１２のガス出口開口部１４を介し
て流出する。この例で説明した管型ガス発生器１０は、
約３０ｍｓの時間で約３バールのガス圧力を有する６０
立方ｄｍの試験容量を発生せしめることができる。

【００１９】図１及び図２から判るように、点火装置２
６はリング状又は管状の保持体３０を保持している。保
持体３０は、両管１２，１６に同心的に配置されて、両
管１２，１６の互いの半径方向の距離に等しい肉厚を有
している。つまり保持体３０は全中間リング領域を充填
している。図１によれば、保持体は両フィルタユニット
２２の間に配置されており、その際保持体は、その端面
が端側部で互いに向き合っているフィルタユニット２２
の端部に当接している。

【００２０】保持体３０は図２によれば受容貫通孔３２
を有しており、該貫通孔３２は保持体３０を貫通して軸
方向に延びている。貫通孔３２は、符号３４で示唆され
ている雌ねじを有し、かつ符号３８で示唆されている雄
ねじを備えたほぼ円筒形の支持体３６を受容するために
使用されている。支持体３６は、点火装置２６の１部分
であり、かつ端部がほぼ円筒状に閉鎖されたケーシング
４２を備えている点火ユニット４０を装着している。こ
のケーシング４２には、フランジ６２を備えたほぼ円筒
状の別のケーシング６１が挿入されている。このケーシ
ング６１は、正面図が図示されており、また公知の形式
で電気的な点火器、点火充電装置等を内蔵している。円
筒状のケーシング４２の別の端部は外方リングフランジ
４４を有している。ケーシング４２は、支持体３６内の
中心孔４６を貫通して延びており、その際外方リングフ
ランジ４４は貫通孔４６内のリング状のストッパに当接
している。その両管１２，１６から離反した領域に雌ね
じを有している貫通孔４６内には、ねじ栓４８が螺入さ
れており、該ねじ栓４８は、リングフランジ４４及び６
２をそれ自体とリング状のストッパとの間で締め付けて
保持しており、ひいては点火ユニット４０のケーシング
４２を支持体３６に固定している。支持体３６に対して
ケーシング４２を封止するため、リングフランジ４４と
支持体３６とは貼着されている。

【００２１】上述のように形成された点火装置２６は、
その長手方向延長部がガス発生器１０の長手方向延長部
に対し横方向に向いており、かつ２つの周壁開口部５０
，５２を貫通して両管１２，１６内に延びている。この
両周壁開口部５０，５２は、互いに整合しかつ互いに同
軸的に配向されており、かつ異なった直径を有している
。その理由は、外方管１２内の周壁開口部５０が点火装
置２６をその支持体３６の領域内で取り囲んでおり、該
支持体３６は点火ユニットのケーシング４２の直径より
も大きな直径を有し、該ケーシング４２は内方管１６内
の周壁開口部５２によって取り囲まれているからである
。周壁開口部５０，５２に亙る点火装置２６の固定は、
両管１２，１６では行われていない。寧ろ点火装置２６
の支持体３６と保持体３０とは、螺着によって形状結合
的に結合されている。半径方向で外方に向いて点火ユニ
ット４０のケーシング４２上に作用している力は、ガス
の圧力構築の際ねじ栓４８及び支持体３６を介して保持
体３０によって捕捉され、該保持体３０は外方管１２の
内側部に押し込まれている。しかしこの押込み部は内方
管１６の膨脹によっても形成される。この両管は中間リ
ング室を充填している保持体３０を介して機械的に互い
に連結されている。

【００２２】図２からはっきり判るように、受容貫通孔
３２の雌ねじ３４と支持体３６の雄ねじ３８とが互いに
係合している領域は、比較的狭い。このことは、受容貫
通孔３２の直径が内方管１６の外径乃至は保持体３０の
内径より僅かだけ小さく、また支持体２６が内方管１６
の円筒状の形状により受容貫通孔３２内に過度に深く突
入できないという事に起因している。上述の最初の情況
から、外周方向で受容貫通孔３２に接続している保持体
３０の領域が比較的薄くなっている。この領域内では保
持体３０の全肉厚が利用されていない。支持体３６が円
筒形の場合に雌ねじ３４と雄ねじ３６とを充分に噛み合
せることができるようにするため、内方管１６は、その
周壁開口部５２の領域内に面取り部を有している。面取
り部は内方管１６のスタンピングによって形成されてい
る。内方管１６の細溝状の面取り部は、支持体３６が更
に受容貫通孔３２内に突入できるようにしている。その
内方管１６に向い合うリング状の端面の上で保持体３６
には、ケーシング４２を取り囲んでいる封止リング５６
が設けられており、該封止リング５６は支持体３６と内
方管１６の面取り部との間で締付けられて保持されてい
る。

【００２３】その受容貫通孔３２に対角状に向い合って
位置している領域内で、保持体３０にはスリット又はギ
ャップ５８が設けられており、該スリット５８は半径方
向及び軸方向で保持体を貫通して延びている。スリット
５８は、圧力ガス発生の際保持体の拡幅を許容し、かつ
それによって保持体を受容貫通孔３２の周辺で放圧して
いる。特に保持体３０の軸方向で受容貫通孔３２に接続
している領域６０（図１参照）は、保持体３０の拡幅の
可能性によって亀裂又は破断から防護されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】部分的に破断されてその内方に長手方向断面部
が図示されているガス発生器の側面図である。

【図２】図１に基くガス発生器の中央領域の拡大横断面
図である。

【符号の説明】

１０　　　　管型ガス発生器 １２　　　　金属外方管 １４　　　　ガス流出開口部 １６　　　　内方管 １８　　　　ガス流出開口部 ２０　　　　中間リング室 ２２　　　　金属フィルタユニット ２４　　　　ペレット ２５　　　　開口部 ２６　　　　点火装置 ２７　　　　ディスクエレメント ２８　　　　閉鎖カバー ３０　　　　保持体 ３２　　　　受容貫通孔 ３４　　　　雌ねじ ３６　　　　支持体 ３８　　　　雄ねじ ４０　　　　点火ユニット ４２　　　　ケーシング ４４　　　　外方リングフランジ ４６　　　　孔 ４８　　　　ねじ栓 ５０，５２　　　　周壁開口部 ５４　　　　領域 ５６　　　　封止リング ５８　　　　スリット ６０　　　　領域 ６１　　　　ケーシング ６２　　　　リングフランジ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガス発生器であって、−外方管（１２
   ）と、 −ガス発生材料（２４）を受容するための内方管（１６
   ）と、 −両管（１２，１６）の開放された端面を閉鎖するため
   の閉鎖カバー（２８）と、 −ガス発生材料（２４）を点火するための点火装置（２
   ６）と、 を備えており、その際内方管（１６）は、中間リング室
   （２０）を形成し乍ら外方管（１２）に半径方向で離隔
   して外方管（１２）内に配置されている形式のものにお
   いて、 −点火装置（２６）が管（１２，１６）の軸方向延長部
   の中央領域内に配置されており、 −両管（１２，１６）内には互いに整合する周壁開口部
   （５０，５２）が配置され、該開口部（５０，５２）を
   貫通して点火装置（２６）が差し込まれており、また−
   周壁開口部（５０，５２）の領域内の内方管（１６）と
   外方管（１２）との間の中間室（２０）が、ほぼリング
   セグメント状の保持体（３０）によって充填されており
   、該保持体（３０）は、周壁開口部（５０，５２）に整
   合している点火装置（２６）を保持するための受容貫通
   孔（３２）を有していることを特徴とするガス発生器。
2. 【請求項２】　　保持体（３０）が、管状に形成されて
   おり、かつ中間リング室（２０）を全外周面に亙って充
   填していることを特徴とする、請求項１記載のガス発生
   器。
3. 【請求項３】　　管状の保持体が、その受容貫通孔（３
   ２）に対角状に向い合って位置し、かつ全軸方向長に亙
   って延びているスリット（５８）を有していることを特
   徴とする、請求項２記載のガス発生器。
4. 【請求項４】　　両管（１２，１６）と保持体（３０）
   とが、互いに同軸的に配置されていることを特徴とする
   、請求項２又は３記載のガス発生器。
5. 【請求項５】　　保持体（３０）が、両側部に対し軸方
   向で周壁開口部（５０，５２）を介して延びていること
   を特徴とする、請求項１から４までのいづれか１項記載
   のガス発生器。
6. 【請求項６】　　周壁開口部（５０，５２）が、点火装
   置（２６）を側方で取り囲んでいることを特徴とする、
   請求項１から５までのいづれか１項記載のガス発生器。
7. 【請求項７】　　受容貫通孔（３２）が雌ねじ（３４）
   を有し、かつ点火装置（２６）が対応する雄ねじ（３８
   ）を有していることを特徴とする、請求項１から６まで
   のいづれか１項記載のガス発生器。
8. 【請求項８】　　点火装置（２６）がケーシング（４２
   ）内に配置された点火ユニット（４０）を有し、その際
   ケーシングは支持体（３６）に固定されており、該支持
   体（３６）は保持体（３０）によって保持されているこ
   とを特徴とする、請求項１から７までのいづれか１項記
   載のガス発生器。
9. 【請求項９】　　周壁開口部（５０）が外方管（１２）
   内で支持体（３６）を取り囲み、また支持体（３６）が
   付加肩部を有し、該肩部は、封止部材（５６）を介して
   内方管（１６）の周壁開口部（５２）の縁部領域に密に
   当接していることを特徴とする、請求項８記載のガス発
   生器。
10. 【請求項１０】　　内方管（１６）の外周面が１つの領
    域内で面取りされて平らであり、また内方管（１６）の
    周壁開口部（５２）が、この面取りされた平らな領域内
    に配置されていることを特徴とする、請求項１から９ま
    でのいづれか１項記載のガス発生器。