JP4631189B2

JP4631189B2 - ガス発生器

Info

Publication number: JP4631189B2
Application number: JP2001080975A
Authority: JP
Inventors: 幸二古賀
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: US20020135172A1; US7007971B2; JP2002274316A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアバッグ装置に組み込むのに好適なガス発生器に係り、特に多段階にわたってガス噴出作動可能なガス発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の高速移動体に設置されるエアバッグ装置は、エアバッグと、インフレータと通称されるガス発生器と、エアバッグを覆うモジュールカバー等を備えている。自動車が衝突等の緊急事態に遭遇すると、ガス発生器が作動してエアバッグが膨張し、乗員を受け止める。
【０００３】
このガス発生器として、容器内に円筒状の仕切部材（ブースタチューブ）を設置して該ブースタチューブ内に点火剤（ブースタプロペラント）を配置し、ブースタチューブの外周にガス発生剤（メインプロペラント）を配置したものがある。
【０００４】
このブースタチューブにイニシエータ（電気点火器）が設けられており、該イニシエータに通電することにより点火剤が点火される。この点火剤が点火されると、ガスがブースタチューブの開口から噴出してガス発生剤が点火し、大量のガスが急速に発生し、このガスがガス発生器外に噴出し、エアバッグを膨張させる。
【０００５】
このガス発生器として、容器内のガス発生剤収容室を板状の仕切部材によって複数のガス発生剤収容室に区画し、区画された各ガス発生剤収容室を個別にイニシエータによって点火可能としたマルチステージ型（多段階ガス噴出型）ガス発生器がある。この板状の仕切部材には、円筒状のブースタチューブを嵌合させるための孔が設けられており、ブースタチューブが該孔にきつく嵌合され、溶接されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この板状の仕切部材をブースタチューブ（筒状仕切部材）に容易に嵌合させることができるガス発生器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス発生器は、容器と、該容器内のガス発生剤と、該ガス発生剤に点火するための点火剤と、該点火剤に点火するための点火器とを有するガス発生器において、該容器内に円筒状の第１の仕切部材が設けられ、該第１の仕切部材内に前記点火剤が配置されており、該第１の仕切部材の外側には、第２の仕切部材によって区画された複数のガス発生剤収容室が形成されており、該第２の仕切部材には該第１の仕切部材が嵌合した孔が設けられており、該第１の仕切部材の筒軸心線方向の一半側は他半側よりも大径であり、該第２の仕切部材の該孔は該大径部分に嵌合しているガス発生器であって、該容器は上側ハウジングと下側ハウジングとを有しており、該上側ハウジングは、天板部と該天板部の周縁から垂下する周壁部とを有しており、該下側ハウジングは、底板部と該底板部の周縁から起立する周壁部とを有しており、この周壁部の上端の内周縁に段部が設けられており、該第２の仕切部材の周縁部が該段部に係止され且つ該下側ハウジングと該上側ハウジングとで挟まれており、該上側ハウジングの周縁部、該下側ハウジングの周縁部及び第２の仕切部材の当接部分がそれぞれ溶接されていることを特徴とする。
【０００８】
かかるガス発生器にあっては、第２の仕切部材の孔を第１の仕切部材に嵌合させるに際し、小径側を通して大径側に嵌合させることができるので、大径側の端面が容器に固着させてある場合でも、第２の仕切部材の圧入ストロークが小さくて済み、製作が容易である。
【０００９】
本発明では、第１の仕切部材の一半側を拡径加工して他半側よりも拡径させるのが好ましい。この拡径加工は、他半側を切削加工して該他半側を小径とする場合に比べて加工コストが著しく低い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図１〜３を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明のガス発生器の実施の形態を示す断面図、図２はこのガス発生器の製作途中の断面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。
【００１１】
このガス発生器１０は、上側ハウジング１２及び下側ハウジング１４と、一部が該下側ハウジング１４から突出した２個の円筒状の第１の仕切部材としてのブースタチューブ１６，１８と、第２の仕切部材としての隔板２０とを有する。
【００１２】
上側ハウジング１２は、略円板状の天板部１２ａと、該天板部１２ａの周縁から下方に垂下する周壁部１２ｂとを有しており、この周壁部１２ｂにガス噴出口１２ｃが複数個設けられている。
【００１３】
ブースタチューブ１６，１８は、その筒軸心線方向が天板部１２ａと垂直になるように配置されており、該ブースタチューブ１６，１８の上端面が天板部１２ａに対しプロジェクション溶接等の溶接により固着されている。但し、この固着は溶接に限定されるものではない。
【００１４】
このブースタチューブ１６，１８は、上部が大径部１６Ｌ，１８Ｌであり、下部が小径部１６Ｓ，１８Ｓとなっており、大径部１６Ｌ，１８Ｌの外径は小径部１６Ｓ，１８Ｓの外径よりも若干（例えば０．１〜１ｍｍ程度）大きく設定されている。この実施の形態では、大径部１６Ｌ，１８Ｌは、ブースタチューブ１６，１８の素材である円筒管の筒軸心線方向の一半側を拡径させるように金型等を用いて加工することにより形成されている。
【００１５】
このブースタチューブ１６，１８の周面には、ガス噴出口１６ａ，１８ａが複数個設けられている。ガス噴出口１６ａはブースタチューブ１６の大径部１６Ｌに設けられ、ガス噴出口１８ａはブースタチューブ１８の小径部１８Ｓに設けられている。
【００１６】
下側ハウジング１４は、略円板状の底板部１４ａと、該底板部１４ａの周縁から上方に起立する周壁部１４ｂとを有している。この周縁部１４ｂには複数のガス噴出口１４ｃが設けられている。
【００１７】
この周壁部１４ｂの上端の内周縁に段部１４ｄが設けられている。この上側ハウジング１２と下側ハウジング１４との間に第２の仕切部材としての隔板２０が配置され、これによってガス発生剤の収容室が上下２室に区画されている。この上下の各室にそれぞれガス発生剤３０が充填されている。
【００１８】
この隔板２０は、円板形であり、周縁部が下側ハウジング１４の段部１４ｄに係止され且つ下側ハウジング１４と上側ハウジング１２とで挟まれている。
【００１９】
この隔板２０は、２個の孔２０ａ（図２参照）を備えており、各孔２０ａにそれぞれブースタチューブ１６，１８が挿入されている。なお、ブースタチューブ１６，１８の挿入前の該孔２０ａの内径は、ブースタチューブ１６，１８の小径部１６Ｓ，１８Ｓの外径よりも大きく、且つ大径部１６Ｌ，１８Ｌの外径よりも小さくなっている。そして、隔板２０は、図２の通り、小径部１６Ｓ，１８Ｓ側から孔２０ａに係合され、大径部１６Ｌ，１８Ｌが孔２０ａに圧入され、その後、ブースタチューブ１６，１８と溶接される。
【００２０】
なお、ガス噴出口１６ａは隔板２０よりも上側（上側ハウジング１２側）に配置され、ガス噴出口１８ａは隔板２０よりも下側（下側ハウジング１４側）に配置されている。
【００２１】
下側ハウジング１４の該周壁部１４ｂの外周面には、フランジ１５が溶接により固着されている。図３の通り、このフランジ１５は、略正方形状のものであり、その４隅にボルト又はリベット等の挿通孔１５ａが設けられている。
【００２２】
下側ハウジング１４の底板部１４ａに円形の開口１４ｅが２個設けられており、前記ブースタチューブ１６，１８が該開口１４ｅに挿通されている。この開口１４ｅの縁部から上方に環状部１４ｆが突設されている。この実施の形態では、環状部１４ｆは底板部１４ａにバーリング加工を施すことにより形成されているが、環状部１４ｆの形成方法はこれに限定されるものではない。
【００２３】
このブースタチューブ１６，１８は、下端近傍部分のみが該開口１４ｅを通って下方（外方）に突出している。このブースタチューブ１６，１８内の下部にイニシエータ２４が挿入されている。このイニシエータ２４は、イニシエータ本体２４ａと、このイニシエータ本体２４ａに外嵌した略筒状のイニシエータホルダ２４ｂとからなる。このイニシエータホルダ２４ｂの外周面に周回溝が設けられ、該周回溝内にシールリング２４ｃが配置されている。このシールリング２４ｃがブースタチューブ１６，１８の内周面に気密に接している。
【００２４】
ブースタチューブ１６，１８の下端には、内向き鍔部１６ｂ，１８ｂがカシメ加工等により形成され、イニシエータホルダ２４ｂの下端が該鍔部１６ｂ，１８ｂに係止されている。図示は省略するが、イニシエータ２４の下端の端子２４ｄにイニシエータコネクタが接続される。
【００２５】
このブースタチューブ１６，１８内に、アルミニウム等の低融点の金属などよりなるエンハーサカップ２６が配置され、図３の通り、このエンハーサカップ２６内に点火剤（ブースタプロペラント）２８が配置されている。イニシエータ２４に通電されると、このブースタプロペラントが反応を開始する。エンハーサカップ２６内の温度及びガス圧が十分に高くなった段階で、エンハーサカップ２６が破れ、ガスがガス噴出口１６ａ又は１８ａを通って噴出し、ガス発生剤（メインプロペラント）３０に吹き付けられ、該ガス発生剤３０がガス発生反応を開始する。
【００２６】
隔板２０よりも上側のガス発生剤収容室内にあっては、ガス発生剤３０は、ブースタチューブ１６，１８とフィルタ３１との間に充填され、隔板２０よりも下側の室内にあっては、ガス発生剤３０は、ブースタチューブ１６，１８とフィルタ３２との間に充填されている。このフィルタ３１，３２は、金属ワイヤのネットやメッシュをプレス成形等により円環形に固めたものであり、周壁部１２ｂ，１４ｂの内周面に沿って配置されている。
【００２７】
フィルタ３１，３２の内周面とブースタチューブ１６，１８との間には、ブースタチューブ１６，１８挿通用の孔付きの略円板状のフィルタ位置決め部材３５，３６が配置されている。
【００２８】
このガス発生器５０を製作するに際しては、上側ハウジング１２と各ブースタチューブ１６，１８とをプロジェクション溶接等により固着しておく。このブースタチューブ１６，１８内にエンハーサカップ２６、点火剤２８及びイニシエータ２４が挿入され、ブースタチューブ１６，１８の下端をカシメ加工して鍔部１６ｂ，１８ｂを形成する。
【００２９】
図２の通り、上側ハウジング１２をその内部が上向きとなるように配置し、フィルタ位置決め部材３５と共にフィルタ３１を装着し、フィルタ３１とブースタチューブ１６，１８との間にガス発生剤３０を充填する。次いで隔板２０を、その孔２０ａにブースタチューブ１６，１８が挿入されるようにして装着する。孔２０ａはブースタチューブ１６，１８の小径部１６Ｓ，１８Ｓに沿ってスムーズに通過し、その後大径部１６Ｌ，１８Ｌに対しきつく圧入される。
【００３０】
次いで、この孔２０ａの内周面とブースタチューブ１６，１８の外周面との間がレーザービーム溶接される。
【００３１】
この隔板２０の上側にフィルタ位置決め部材３６と共に、フィルタ３２が設置され、ブースタチューブ１６，１８とフィルタ３２との間にガス発生剤３０が充填される。
【００３２】
このフィルタ３２に被さるようにして上側ハウジング１２に対し、フランジ１５付きの下側ハウジング１４が装着される。下側ハウジング１４の開口１４ｅの内径はブースタチューブ１６，１８の小径部１６Ｓ，１８Ｓの外径よりも若干小さく設定されており、ブースタチューブ１６，１８は開口１４ｅに圧入される。また、上側ハウジング１２の周壁部１２ｂに対し下側ハウジング１４の周壁部１４ｂが圧入され、この際、段部１４ｄを隔板２０の周縁部に係合させる。その後、ブースタチューブ１６，１８と開口１４ｅとの当接部分及び周壁部１２ｂ、１４ｂ、隔板２０の当接部分をそれぞれレーザービーム溶接する。この溶接に際しては、周壁部１２ｂ，１４ｂと隔板２０との当接部分の溶接の溶け込み深さ（仕切部）を十分に大きく取る。
【００３３】
このように構成されたガス発生器１０は、例えば運転席用エアバッグ装置のほか、助手席用、後席用、サイド用、頭部保護用など各種のエアバッグ装置に組み込まれる。
【００３４】
このガス発生器１０のブースタチューブ１６のイニシエータ２４に通電することにより、ブースタチューブ１６内の点火剤２８が点火され、発生したガスがブースタチューブ１６の開口１６ａを通って噴出し、隔板２０と上側ハウジング１２との間のガス発生剤３０をガス発生反応させる。これにより、大量のガスが発生し、このガスがフィルタ３１及び上側ハウジング１２のガス噴出口１２ｃを通って噴出し、エアバッグを膨張させる。
【００３５】
ブースタチューブ１８のイニシエータ２４に通電した場合には、ブースタチューブ１８内の点火剤２８が点火され、発生したガスがブースタチューブ１８の開口１８ａを通って噴出し、隔板２０と下側ハウジング１４との間のガス発生剤３０をガス発生反応させる。これにより、大量のガスが発生し、このガスがフィルタ３２及び下側ハウジング１４のガス噴出口１４ｃを通って噴出し、エアバッグを膨張させる。このように、２個のイニシエータ２４に時間差をもって通電することにより、ガスを２段階にわたって発生させることができる。
【００３６】
前記の通り、このガス発生器１０を製作する場合、隔板２０の孔２０ａがブースタチューブ１６，１８の小径部１６Ｓ，１８Ｓをスムーズに通過した後、大径部１６Ｌ，１８Ｌに圧入されるので、隔板２０の組み付け作業が容易である。また、このブースタチューブ１６，１８の大径部１６Ｌ，１８Ｌを拡径加工により形成しているので、切削加工により小径部１６Ｓ，１８Ｓを形成する場合に比べ製造コストが著しく安い。
【００３７】
上記実施の形態では、ガス発生器はガスを２段階にわたって噴出させうるものとなっているが、本発明では隔板を２枚以上用い、３段階以上にわたってガスを噴出させる場合にも適用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、隔板（第２の仕切部材）の組み付けが容易なガス発生器を安価に製作することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス発生器の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のガス発生器の組み立て説明図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ガス発生器
１２上側ハウジング
１４下側ハウジング
１６，１８筒状仕切部材（ブースタチューブ）
１６ａ，１８ａガス噴出口
１６Ｌ，１８Ｌ大径部
１６Ｓ，１８Ｓ小径部
２０隔板
２０ａ隔板の孔
２４イニシエータ
２６エンハーサカップ
２８点火剤（ブースタプロペラント）
３０ガス発生剤（メインプロペラント）
３１，３２フィルタ
３５，３６フィルタ保持部材

Claims

容器と、該容器内のガス発生剤と、該ガス発生剤に点火するための点火剤と、該点火剤に点火するための点火器とを有するガス発生器において、
該容器内に円筒状の第１の仕切部材が設けられ、該第１の仕切部材内に前記点火剤が配置されており、
該第１の仕切部材の外側には、第２の仕切部材によって区画された複数のガス発生剤収容室が形成されており、
該第２の仕切部材には該第１の仕切部材が嵌合した孔が設けられており、
該第１の仕切部材の筒軸心線方向の一半側は他半側よりも大径であり、該第２の仕切部材の該孔は該大径部分に嵌合しているガス発生器であって、
該容器は上側ハウジングと下側ハウジングとを有しており、
該上側ハウジングは、天板部と該天板部の周縁から垂下する周壁部とを有しており、
該下側ハウジングは、底板部と該底板部の周縁から起立する周壁部とを有しており、この周壁部の上端の内周縁に段部が設けられており、
該第２の仕切部材の周縁部が該段部に係止され且つ該下側ハウジングと該上側ハウジングとで挟まれており、
該上側ハウジングの周縁部、該下側ハウジングの周縁部及び第２の仕切部材の当接部分がそれぞれ溶接されていることを特徴とするガス発生器。
請求項１において、前記第１の仕切部材の前記一半側は拡径加工により前記他半側よりも大径とされたものであることを特徴とするガス発生器。
請求項１又は２において、前記下側ハウジングの前記底板部に円形の開口が設けられており、
該開口に対して前記第１の仕切部材が圧入され、該第１の仕切部材の下端部分が該開口から前記容器の外方に突出しており、該第１の仕切部材と該開口との当接部分が溶接されていることを特徴とするガス発生器。