JP6284420B2

JP6284420B2 - インフレータ

Info

Publication number: JP6284420B2
Application number: JP2014088726A
Authority: JP
Inventors: 睦治小林; 山▲崎▼　征幸; 征幸山▲崎▼; 健二福本
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: KR102260778B1; DE112015001931T5; CN106255625A; US9731680B2; CN106255625B; KR20160146673A; WO2015163122A1; JP2015205644A; US20170015273A1

Description

本発明は、エアバッグ装置に使用できるインフレータに関する。

加圧ガスを利用するインフレータは、開口部が破裂板で閉塞されたボトル内部に加圧ガスが貯蔵された構造である。作動時には、破裂板を破壊して加圧ガスをボトル外部に排出する機構となっている。

この種のインフレータを、エアバッグを用いた人員拘束装置に組み合わせた場合、破裂板の破壊で発生した破片によってエアバッグがダメージを受けないように、破片が外部に排出されないような構造にすることが必要である。そのため、フィルタを配置して破片を捕捉したり、予め破裂板に脆弱部を形成して、破片を生じさせずに破壊させたりする工夫がなされている。
また破裂板を開裂させガスの排出経路を確保するために、開裂後は開裂部分が十分に開口した状態を維持することが望まれる。

特許文献１には、一面側に放射状に脆弱部２２が形成された破裂板２０を有するガス発生器が開示されている（図１参照）。
特許文献２には、一面側に十字状に脆弱部が形成された破裂板７（図４参照）、両面側に全体として放射状に脆弱部が形成された破裂板９（図５参照）、一面側に放射状に脆弱部が形成された（但し、中心部には脆弱部は形成されていない）破裂板９（図７参照）が開示されている。図８、図９のインフレータでは、点火装置を作動させたときの圧力のみで破裂板７（図４）が破壊されることが示されている。
特許文献３には、両面側にスコアが形成された破裂板と、それを使用したインフレータが記載されている。このようなスコアを有する破裂板を使用すると、作動時において破裂板は三角形の大きな破片に破壊されることから、破片がガスの排出途中で捕捉されることで、インフレータ外に出て、エアバッグ内に流入することがなくなる（段落番号００５０）。

US 2012/0187667 A1 DE11 2006 001 682 T5 特開2009-292238号公報

本発明は、破片を生じさせることなく加圧ガス充填空間の閉塞部分を開口させることができる破裂板を使用したインフレータを提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
前記円形の破裂板が、
前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
前記ボトル側に面した第１面側に、円形非固定部の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなる脆弱部を有しており、
前記点火手段部ハウジング側の第２面側には前記脆弱部が形成されていないものであり、
前記隔壁が有する破壊手段となるロッド部が、
前記隔壁に固定され、前記破裂板方向に延ばされたものであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータを提供する。

インフレータが加圧ガスをガス源とする場合には、ボトル形状のハウジング内（加圧ガス充填空間となる）にアルゴンやヘリウムなどのガスが高圧充填されており、ガス出口が破裂板で閉塞されている。
本発明のインフレータは、前記破裂板として特定の脆弱部を有しているものを使用していることが特徴である。

インフレータで使用している破裂板の厚みは、０．２０〜２．０ｍｍが好ましく、０．２０〜１．０ｍｍがより好ましく、０．２０〜０．５０ｍｍがさらに好ましい。

破裂板は、前記インフレータの構成部材（前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方）に対して固定される周縁固定部（円形破裂板の周辺を含む環状部分）と、周縁固定部を除いた円形非固定部とを有している。
破裂板は、ボトル側に向いた第１面側の円形非固定部のみに溝からなる脆弱部を有している。
脆弱部は、円形非固定部の第１面の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなるものである。前記周辺の近傍位置は、円形非固定部の周辺（周縁固定部と円形非固定部の境界部）に接触してなくてもよいことを意味するものであり、例えば前記周辺から１〜２ｍｍ程度離れた位置である。
溝は周方向に等間隔で３本以上形成されており、好ましくは３〜８本、より好ましくは４〜８本である。
全ての溝は同じ長さであるが、全ての溝の長さの平均値を基準としたとき、数％程度の違いはあってもよい。
破裂板は、ボトルに充填された加圧ガスの荷重を受けて湾曲したときに、最も荷重が集中する中心部に脆弱部（溝）が形成されていないことから、耐圧性が高められると共に、前記破裂板の脆弱部（溝）の終点よりも半径方向内側の部分に対して、反対面側から集中的に外力が加えられたときには、破壊されやすくなる。

脆弱部を形成している溝は、放射方向に連続的に形成されていてもよいし、不連続（例えば点線状）に形成されていてもよい。
脆弱部を形成している溝の幅方向の断面形状は、Ｖ字状、Ｕ字状、半円形状、台形状などにすることができる。
溝の幅は特に制限されず、例えば深さと同程度にすることができる。

作動時において、破裂板は点火手段と隔壁が有する破壊手段となるロッド部の組み合わせにより破壊される。隔壁とロッド部は一体であっても別部材を組み合わせたものであってもよい。
点火手段は、電気式点火器、電気式点火器と伝火薬の組み合わせ、電気式点火器とガス発生剤の組み合わせなどからなるものである。

ロッド部は、破裂板に対して圧力を加えることができるものであればよい。
ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさは、作動時において、少なくとも破裂板に形成された溝（脆弱部）の全ての終点に当たることができる形状および大きさである。
ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）は、円、多角形、その他の形状（例えば、十字状）であってもよい。
ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）が円の場合、最大断面積（ａ２）と脆弱部を形成する３本以上の溝の終点を結んで形成される円（溝が形成されていない円）の面積（ａ１）との関係は、ａ２≧ａ１を満たすようにする。またａ２／ａ１は、１〜１．２の範囲であることが好ましい。
ａ１とａ２が上記の関係を満たしていると、破裂板を貫通したロッド部と溝（脆弱部）の終点が必ず接触するため、作動時において破裂板が容易に破壊される。
ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）が多角形の場合には、溝の本数（終点の数）に応じた多角形にすることができる。
例えば、３本または４本の溝（３つの終点または４つの終点）からなる脆弱部の場合、ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）を三角形または四角形にして、３つの頂点または４つの頂点が３つの終点または４つの終点に当たるようにすることができる。
また、例えば、４本の溝（４つの終点）からなる脆弱部の場合、ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）は、４つの終点に当たることができる十字状にすることができ、３本の溝（３つの終点）または６本の溝（６つの終点）からなる脆弱部の場合には、前記十字状と同様に、それぞれの３つの終点または６つの終点に当たることができる形状にすることができる。

また、ロッド部は、先端部が鋭利な形状であるロッド部を使用して、破裂板の中心に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるもの、先端部が平坦面または球面であるロッド部を使用して、破裂板の脆弱部の一部あるいは全体に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるものなどを使用することができる。
先端部に尖った部分を有しているロッド部としては、棒の先端面に球面状の凹部が形成されたもの、棒の先端に矢尻を有しているもの、棒の先端が斜め方向に切断された形状のものなどを使用することができる。

インフレータの作動時には、破壊手段の作動による圧力を受けて隔壁が軸方向に移動して、ロッド部が破裂板に衝突したとき、破裂板が脆弱部において切断され、固定部と非固定部の境界部分において折れ曲がることで花弁状に開裂して、加圧ガスの排出経路が開放される。このときロッド部が脆弱部の全ての終点に掛かることで、終点近傍から始点に向かって開裂が進む。ここで言う「掛かる」とはロッド部の外縁が終点に一致する場合のみではなく、終点よりもわずかに始点よりに位置する場合も含む。
脆弱部の本数が３本であるときは３枚の三角形状の花弁状に開裂し、４本であるときは４枚の三角形状の花弁状に開裂し、６本であるときは６枚の三角形状の花弁状に開裂する。

本発明は、課題の他の解決手段として、
点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
前記円形の破裂板が、
前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
前記ボトル側に面した第１面側の円形非固定部において多角形内に脆弱部が形成されており、
前記脆弱部が、
前記多角形の周辺を形成する溝からなる第１脆弱部と、
前記多角形の全ての頂点を始点として前記多角形の中心に向かって延ばされ、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなる第２脆弱部を有しており、
前記第１脆弱部が底辺となり、前記第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されているものであり、
前記第１脆弱部の深さ（ｈ１）と前記第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしており、
前記第２脆弱部が同じ長さであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記第２脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータを提供する。

破裂板は、前記インフレータの構成部材（前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方）に対して固定される周縁固定部（円形破裂板の周辺を含む環状部分）と、周縁固定部を除いた円形非固定部とを有している。
破裂板は、ボトル側に向いた第１面側の円形非固定部のみに形成された多角形内に第１脆弱部と第２脆弱部からなる脆弱部を有している。
前記多角形は、正多角形でもよいし、正多角形でなくてもよいが、作動時において、脆弱部を有していることによって三角形（正三角形または二等辺三角形）の花弁状に開裂できるものである。

第１脆弱部は、多角形の周辺を形成する溝からなるものである。
第２脆弱部は、始点が前記多角形の全ての頂点であり、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなるものである。前記多角形の中心は、正多角形でない場合には、面積中心である。
全ての第２脆弱部は同じ長さであるが、全ての第２脆弱部の長さの平均値を基準としたとき、数％程度の違いはあってもよい。
このため、前記多角形内には、第１脆弱部と第２脆弱部によって、第１脆弱部が底辺となり、第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されている。ここで「略三角形」は、少なくとも二辺をなす第２脆弱部同士が破裂板の中心部分では接していないことから、完全な三角形が形成されていないことを示している。
なお、脆弱部が形成されている多角形が正多角形であるとき、正多角形は、数学的な定義では「辺の長さおよび角の大きさがすべて等しい多角形」であるが、前記の辺の長さと角の大きさについては、破裂板の正常な開裂に影響しない程度の数％の誤差があってもよく、本発明の効果が得られる限りは、角度や寸法が多少異なっていてもよい。

第１脆弱部と第２脆弱部は溝からなるものであり、第１脆弱部と第２脆弱部が形成されている部分では、溝の深さ分だけ破裂板の厚みが小さくなっている。
第１脆弱部の深さ（ｈ１）と第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしている。したがって同一荷重を受けた場合、第２脆弱部のほうが開裂しやすい。
溝からなる第１脆弱部の深さ（ｈ１）の第１脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ１／Ｔ）は０．０５〜０．５０が好ましく、０．１０〜０．４０がより好ましく、０．１０〜０．３０がさらに好ましい。
溝からなる第２脆弱部の深さ（ｈ２）の第２脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ２／Ｔ）は０．２０〜０．６０が好ましく、０．３０〜０．５０がより好ましく、０．３５〜０．５０がさらに好ましい。
第１脆弱部と第２脆弱部における破裂板の厚み（それぞれの脆弱部の深さ）の比を調整することで、より容易に破裂板を花弁状に開裂させることができるようになる。
なお、溝の幅は特に制限されず、例えば深さと同程度にすることができる。

第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝は、それぞれ連続的に形成されていてもよいし、不連続（例えば点線状）に形成されていてもよい。第２脆弱部を連続溝、第１脆弱部を不連続な溝にしてもよい。
第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝の幅方向の断面形状は、Ｖ字状、Ｕ字状、半円形状、台形状などにすることができる。第１脆弱部をＶ字状にして、第２脆弱部を矩形状にするなど、断面形状を第１脆弱部と第２脆弱部で変えることもできる。
第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝の深さと幅は、破裂板として必要な強度を維持したままで開裂できるように調整すればよい。

ロッド部は、破裂板に対して圧力を加えることができるものであればよい。
ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさは、作動時において、少なくとも破裂板に形成された第２脆弱部の全ての終点に当たることができる形状および大きさであり、上記したロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさと同様にすることができる。
例えば、先端部が鋭利な形状であるロッド部を使用して、破裂板の中心に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるもの、先端部が平坦面または球面であるロッド部を使用して、破裂板の脆弱部全体に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるものなどを使用することができる。
先端部に尖った部分を有しているロッド部としては、棒の先端面に球面状の凹部が形成されたもの、棒の先端に矢尻を有しているもの、棒の先端が斜め方向に切断された形状のものなどを使用することができる。

インフレータの作動時には、破壊手段の作動による圧力を受けて隔壁が軸方向に移動して、ロッド部破裂板に衝突したとき、破裂板が第２脆弱部において切断され、第１脆弱部において折れ曲がることで花弁状に開裂して、加圧ガスの排出経路が開放される。このときロッド部が第２脆弱部の全ての終点に当たることで、終点近傍から始点に向かって開裂が進む。
脆弱部の全体形状が三角形であるときは３枚の三角形の花弁状に開裂し、四角形であるときは４枚の三角形の花弁状に開裂し、六角形であるときは６枚の三角形の花弁状に開裂する。

本発明のインフレータの軸Ｘ方向断面図。（ａ）は図１のインフレータで使用する破裂板の脆弱部側から見た平面図、（ｂ）は、（ａ）において脆弱部が形成されていない範囲を説明するための図、（ｃ）は（ａ）の破裂板が開裂するときの開裂方向を説明するための側面図。（ａ）は図１のインフレータで使用する別実施形態である破裂板の脆弱部側から見た平面図、（ｂ）は、（ａ）において第２脆弱部が形成されていない範囲を説明するための図、（ｃ）は（ａ）の破裂板が開裂するときの開裂方向を説明するための側面図。（ａ）は、図１のインフレータで使用しているロッド部の平面図、（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）とは異なる形状のロッド部の平面図。

＜図１に示すインフレータ100＞
図１に示すインフレータ100を説明する。インフレータ100は、図２（ａ）に示す破裂板１または図３（ａ）に示す破裂板１０を使用することができる。
インフレータ100は、ボトル101と筒状の点火手段部ハウジング111からインフレータハウジングが形成されている。

ボトル101内は、アルゴンやヘリウムなどのガスが高圧で充填された加圧ガス室（加圧ガス充填空間）102となっている。103は、ガスを充填した孔を閉塞するためのピンである。ピン103は、ガス充填後、ボトル101と一緒に溶接されている。

筒状の点火手段部ハウジング111の第１端部111a側（ボトル101側）の開口部が、ボトル101の開口部に対して溶接固定されている。
筒状の点火手段ハウジング111の第１端部111aと反対側の第２端部111bの開口部には、電気式点火器150が嵌め込まれ、第２端部111b側の周壁部112の外径が小さくなるように変形加工されることで固定されている。
筒状の点火手段部ハウジング111の第１端部111a側の開口部には、半径方向内側に形成された環状平面部113が形成されており、環状平面部113には破裂板１（または破裂板１０）が溶接固定されている。
破裂板１（または破裂板１０）により加圧ガス室（加圧ガス充填空間）102の開口部が閉塞されている。

図２（ａ）〜（ｃ）により破裂板１を説明する。
破裂板１は、厚み（Ｔ）が０．３０ｍｍの円板である。
破裂板１は、ステンレス鋼、ニッケル合金鋼、低炭素鋼などからなるものである。

破裂板１は、環状平面部113に対して固定される周縁固定部２ａと、周縁固定部２ａを除いた円形非固定部２ｂとを有している。
破裂板１の一面側の円形非固定部２ｂには、円形非固定部２ｂの周辺を始点４ａとして中心に向かって延ばされ、終点４ｂが円形非固定部２ｂの中心まで到達していない６本の溝（深さ0.12mm）４からなる脆弱部５を有している。
脆弱部５を形成する６本の溝４は、幅方向の断面形状がＶ字形状のものであり、円形非固定部２ｂ内において周方向に等間隔に放射状に形成されている。

６点の終点４ｂは、円形非固定部２ｂの中心を含む部分には達していない。
６点の始点４ａから６点の終点４ｂまでの長さは、それぞれの脆弱部５で同じであることから、図２（ｂ）に示すように、６点の終点４ｂを通る破線で示す円周で囲まれた円８（円形非固定部２ｂの中心を含んでいる）内には溝４（脆弱部５）が形成されていない。
なお、図２（ｂ）中の円８を示す破線は、溝４（脆弱部５）が形成されていない範囲を説明するためのものであり、脆弱部を示すものではなく、始点４ａを結ぶ破線は、周縁固定部２ａと円形非固定部２ｂの境界を示す破線である。

脆弱部５における破裂板１の厚み（ｔ２＝Ｔ）の脆弱部５（溝４）の深さ（ｈ２）の比（ｈ２／Ｔ＝0.12／0.30）は０．４０である。
破裂板１は、中心部（円８で囲まれた範囲）には脆弱部５（溝４）が交わっておらず（交点を有しておらず）、湾曲をしても荷重が集中することがない。このため全体の強度（耐圧性）を高いレベルで維持することができる。
破裂板１は、図２（ｃ）に示すようにインフレータの構成部材（図１に示す環状平面部１１３）に対して、脆弱部５が形成されている面が加圧ガス室102に向くように固定される。このとき加圧ガス室102の充填ガス圧によって点火手段部ハウジング111側へ湾曲する。
作動時には脆弱部５が形成されている面と反対側の面からの圧力（点火手段が作動することで生じた矢印方向からの圧力または荷重）を受けて、周縁固定部２ａと円形非固定部２ｂとの境界部分において折れ曲がり、脆弱部５が裂けることで花弁状に開裂することで開口する。

次に、図３（ａ）〜（ｃ）により破裂板１０を説明する。
破裂板１０は、厚み（Ｔ）が０．３０ｍｍの円板である。
破裂板１０は、ステンレス鋼、ニッケル合金鋼、低炭素鋼などからなるものである。

破裂板１０は、環状平面部113に対して固定される周縁固定部１２ａと、周縁固定部１２ａを除いた円形非固定部１２ｂとを有している。
破裂板１０の第１面側（ボトル１０１側）の円形非固定部１２ｂ内には、正六角形の脆弱部１３が形成されている。
脆弱部１３は、正六角形の周辺を形成する溝（深さｈ１＝0.06mm）からなる第１脆弱部１５と、正六角形の全ての頂点から正六多角形の中心に向かって形成された６本の溝（深さｈ２＝0.12mm）からなる第２脆弱部１４を有している。
第２脆弱部１４と第１脆弱部１５は、幅方向の断面形状がＶ字形状の溝から形成されている。

第２脆弱部１４は、正六角形の頂点である始点１４ａから、正六角形（円形非固定部１２ｂ）の中心に向かって延ばされた終点１４ｂまでの範囲に形成されている。始点１４ａは、円形非固定部１２ｂの円周上（周縁固定部１２ａと円形非固定部１２ｂの境界部）にあるが、円形非固定部１２ｂの円周に接している必要はなく、前記円周に近接した位置（例えば、円周から１〜２ｍｍ程度離れた位置）でもよい。
６点の終点１４ｂは、正六角形の中心を含む部分には達していない。
６本の第２脆弱部１４の始点１４ａから終点１４ｂまでの長さは、それぞれの脆弱部１３で同じであることから、図３（ｂ）に示すように、６点の終点１４ｂを通る破線で示す円周で囲まれた円１８（正六角形の中心を含んでいる）内には第２脆弱部１４が形成されていない。なお、図３（ｂ）中の円１８を示す破線は、第２脆弱部１４が形成されていない範囲を説明するためのものであり、脆弱部を示すものではなく、始点１４ａを結ぶ破線は、周縁固定部１２ａと円形非固定部１２ｂの境界を示す破線である。
図３（ａ）では、第１脆弱部１５が底辺となり、第２脆弱部１４が残部の二辺となる、正六角形の中心側の二辺が閉じられていない略正三角形１６が６個形成されている。

第１脆弱部１５における破裂板１０の厚み（ｔ１＝Ｔ）と第１脆弱部１５の深さ（ｈ１）の比（ｈ１／Ｔ＝0.06/0.30）は０．２０である。
第２脆弱部１４における破裂板１０の厚み（ｔ２＝Ｔ）の第２脆弱部１４の深さ（ｈ２）の比（ｈ２／Ｔ＝0.12／0.30）は０．４０である。
破裂板１０は、中心部（円１８で囲まれた範囲）に脆弱部が形成されていないため（第２脆弱部の交点が存在しないため）、湾曲をしても荷重が集中することがない。このため全体の強度（耐圧性）を高いレベルで維持することができる。
破裂板１０は、図３（ｃ）に示すようにインフレータの構成部材（図１に示す環状平面部113）に対して、脆弱部１３が形成されている面が加圧ガス室102に向くように固定される。このとき加圧ガス室102の充填ガス圧によって点火手段部ハウジング111側へ湾曲する。しかし作動時には脆弱部５が形成されている面と反対側の面からの圧力（点火手段が作動することで生じた矢印方向からの圧力または荷重）を受けて、第１脆弱部１５において折れ曲がり、第２脆弱部１４が裂けることで花弁状に開裂することで開口する。

両端側が閉塞された筒状の点火手段部ハウジング111の内部は、点火手段室120となっている。
点火手段室120内は、凸状隔壁130により燃焼室121とディフューザ室122に分離されている。

凸状隔壁130は、燃焼室121とディフューザ室122を分離できるものであればよく、形状は特に制限されるものではない。
図１に示す凸状隔壁130は、点火手段部ハウジング111の内周面111cに当接された外側周壁部131と、ロッド部140を支持固定するための固定孔132aを有する環状支持部132と、外側周壁部131と環状支持部132を接続する、複数の貫通孔134が形成された内側周壁部133を有している。
凸状隔壁130は、外側周壁部131が点火手段部ハウジング111に対して圧入されることで固定されている。

燃焼室121内には、点火器150と接触した状態で所要量のガス発生剤成形体123が充填されている。
凸状隔壁130の貫通孔134は、防湿目的から、燃焼室121内に配置されたカップ状の閉塞部材125により内側から閉塞されている。
カップ状の閉塞部材125は、凸状隔壁130の内部形状と同じ形状のものであり、凸状隔壁130に対して燃焼室121側から嵌め込まれ、貫通孔134が閉塞されている。
またカップ状の閉塞部材125の一部は、点火手段部ハウジング111の内周面111cに対して公知のシーリング剤を塗布するなどの方法で、燃焼室121が気密になるよう取り付けられている。

ディフューザ室122は、環状平面部113の近傍の点火手段部ハウジング111に形成された複数のガス排出口117を有している。
複数のガス排出口117の内側には、環状平面部113と突起部119軸方向に挟み込まれた状態で環状フィルタ118が固定されている。
ディフューザ室122は、ガス排出口117と環状フィルタ118を介して外部雰囲気と連通されている。

ロッド部140は、ディフューザ室122内に位置している。
破裂板１（または破裂板１０）は、脆弱部５（脆弱部１３）が加圧ガス室102側になるようにして、加圧ガス室102側から、環状平面部113に対して周縁固定部２ａ（または周縁固定部１２ａ）が溶接固定されている。
破裂板１（または破裂板１０）とロッド部１４０の先端部は近接しているが、接触していない。
破裂板１（または破裂板１０）の中心、ロッド部140の中心軸、インフレータ100の中心軸Ｘは一致している。

図１に示すロッド部140は、図４（ａ）に示すものであり、鋭利な先端部141と、軸部142と突起部143を有しており、突起部143が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれることで固定されている。
ロッド部140の先端部141は、軸部142の端面が球面状に窪んだものであり、端面の周縁が鋭利部となり破裂板１方向に突出したものである。
ロッド部140は図４（ａ）に示すものに限定されるものではなく、図４（ｂ）、（ｃ）に示すもののほか、先端部が尖っておらず、先端部が平坦面や凸状の球面であるものでもよい。
図４（ｂ）に示すロッド部240は、矢尻先端部241と、軸部242と突起部243を有しており、図３のインフレータ100に取り付けるときは、突起部243が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれて固定される。
図４（ｃ）に示すロッド部340は、軸部242先端部分が斜め方向に切断された鋭利な先端部341と、軸部342と突起部343を有しており、図１のインフレータ100に取り付けるときは、突起部343が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれて固定される。
図４（ａ）〜（ｃ）のロッド部140、240、340は、必要な強度を維持できるものであれば、軽量化の観点から中空構造のものでもよいし、図４（ａ）、（ｃ）のロッド部140、340は筒構造のものでもよい。

図４に示すロッド部１４０はいずれも断面形状が円である。ロッド部１４０の半径方向の最大断面積（ａ２）と図２（ｂ）の円８（または図３（ｂ）の円１８）（脆弱部が形成されていない円）の面積（ａ１）との関係は、ａ２／ａ１＝１である。
ａ１とａ２が前記関係を満たしていると、ロッド部140が破裂板１０に衝突したとき、ロッド部140は、少なくとも溝４の終点４ｂ（第２脆弱部１４の終点１４ｂ）に衝突することになるため、終点４ｂから始点４ａに向かって開裂が発生し、破裂板１（破裂板１０）の破壊がより容易になる。
なお、図４（ａ）、（ｃ）のロッド部140、340では、ａ２は軸部142、342の半径方向断面積となり、図４（ｂ）のロッド部240では、ａ２は矢尻先端部241の最大径部分の断面積となる。

次に、図１に示すインフレータ100をエアバッグ装置に使用したときの動作を説明する。破裂板は図３の破裂板１０とする。
図１に示すインフレータ100では、点火器150、ガス発生剤成形体123、ロッド部140の組み合わせが、図３（ａ）に示す破裂板１０の破壊手段として機能する。
なお、図３（ａ）に示す破裂板１０に代えて図２（ａ）に示す破裂板１を使用することもでき、図１、図４（ａ）に示すロッド部140に代えて、図４（ｂ）に示すロッド部240、図４（ｃ）に示すロッド部340を使用することもできる。

作動前には、破裂板１０は加圧ガス室102からの高圧を受け続け図１に示すような湾曲状態を維持することになるが、図３（ｂ）に示すように、破裂板１０は、変形量が最大となる中心部（円１８で囲まれた範囲）に第２脆弱部４が形成されておらず耐圧性が高いレベルで維持されている。
作動時には、点火器150が作動してガス発生剤成形体123を着火燃焼させ、燃焼室121内に燃焼ガスを発生させる。
それにより燃焼室121内の圧力が上昇することで、カップ状の閉塞部材125が破裂して貫通孔134が開口され、ディフューザ室122内に燃焼ガスの一部が流入する。
ディフューザ室122内に流入した燃焼ガスは、環状フィルタ118を通った後、ガス排出口117から排出され、エアバッグを膨張させる。

またそれと同時に、残りの燃焼ガスにより燃焼室121内の圧力が上昇すると、凸状隔壁130がボトル101側に移動する。
凸状隔壁130は、作動前は点火手段部ハウジング111の内周面111cに形成されていた浅い突起部によって固定されているが、圧力によって外側周壁部131が突起部を越えて移動する。
そして、ロッド部140も軸方向に移動して、先端部141が破裂板１０に衝突する。この場合、ロッド部が脆弱部１０の第２脆弱部の全ての終点に当たっている。ロッド部140の断面形状が円であることから、ロッド部140の半径方向の最大断面積（ａ１）と、破裂板１０の第２脆弱部４が形成されていない正六多角形（円形非固定部１２ａ）の中心を含む円１８の面積（ａ１）は、ａ２／ａ１＝１の関係を満たしている。
このため、ロッド部140は、少なくとも第２脆弱部１４の終点１４ｂに衝突することになるため、終点１４ｂから始点１４ａに向かって第２脆弱部１４が開裂しやすく、破裂板１０の破壊がより容易になる。
さらにロッド部140が破裂板１０に衝突したとき、第１脆弱部１５の溝の深さ（ｈ１）と第２脆弱部１４の溝の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２であるため、破裂板１０の６本の第２脆弱部１４は容易に開裂するが、正三角形１６の底辺となる６本の第１脆弱部１５は開裂せずに折れ曲がるため、破裂板１０は加圧ガス室102方向に三角形の花弁状に開裂されて開口される（図３（ｃ）参照）。第１脆弱部１５は、破裂板１０が開裂する方の面に形成されており、開裂しやすい。
このため、加圧ガス室102とディフューザ室122が連通され、加圧ガスも燃焼ガスと共に環状フィルタ118を通った後、ガス排出口117から排出され、エアバッグを膨張させる。

このように図３（ａ）に示す破裂板１０をインフレータ100の破裂板として使用したときは、第１脆弱部１５は容易に折れ曲がり、第２脆弱部１４は容易に開裂するため、破裂板１０の開口が容易であり、かつ破裂板１０の破片が生じることもないし、破裂板１０の開裂に要する荷重を低く抑えることができる。
このため、点火手段室120に充填するガス発生剤成型体123の量や点火器150の出力を小さくできるようになり、インフレータ100全体を小型軽量化できる。
なお、環状フィルタ118は、ガス発生剤成形体123から発生した燃焼ガス中の燃焼残渣の捕捉作用や燃焼ガスの冷却作用をするためのものである。このため、本発明の破裂板を使用し、かつガス発生剤成形体を使用しないインフレータや、ガス発生剤成形体から発生する残渣や熱が低いものであれば、フィルタは不要である。

１破裂板
４脆弱部
４ａ脆弱部の始点
４ｂ脆弱部の終点
８第２脆弱部が形成されていない範囲を示す円
１０破裂板
１３脆弱部
１４第２脆弱部
１４ａ第２脆弱部の始点
１４ｂ第２脆弱部の終点
１５第１脆弱部
１８第２脆弱部が形成されていない範囲を示す円
１００インフレータ
１０１ボトル
１０２加圧ガス室
１１１点火手段部ハウジング
１１７ガス排出口
１１８環状フィルタ
１２１燃焼室
１２２ディフューザ室
１３０凸状隔壁
１４０、２４０、３４０ロッド部

Claims

点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
前記円形の破裂板が、
前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
前記ボトル側に面した第１面側に、円形非固定部の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなる脆弱部を有しており、
前記点火手段部ハウジング側の第２面側には前記脆弱部が形成されていないものであり、
前記隔壁が有する破壊手段となるロッド部が、
前記隔壁に固定され、前記破裂板方向に延ばされたものであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータ。
点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
前記円形の破裂板が、
前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
前記ボトル側に面した第１面側の円形非固定部において多角形内に脆弱部が形成されており、
前記脆弱部が、
前記多角形の周辺を形成する溝からなる第１脆弱部と、
前記多角形の全ての頂点を始点として前記多角形の中心に向かって延ばされ、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなる第２脆弱部を有しており、
前記第１脆弱部が底辺となり、前記第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されているものであり、
前記第１脆弱部の深さ（ｈ１）と前記第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしており、
前記第２脆弱部が同じ長さであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記第２脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータ。
前記溝からなる第１脆弱部の深さ（ｈ１）の前記第１脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ１／Ｔ）が０．０５〜０．５０の範囲であり、
前記溝からなる第２脆弱部の深さ（ｈ２）の前記第２脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ２／Ｔ）が０．２０〜０．６０の範囲であり、
さらにｈ１＜ｈ２の関係を満たしている、請求項２記載のインフレータ。
前記ロッド部の断面形状が円であり、その半径方向の最大断面積（ａ２）と前記脆弱部の溝の終点を結んで形成される円の面積（ａ１）が、ａ２／ａ１が１〜１．２の範囲である、請求項１のインフレータ。
前記ロッド部の断面形状が円であり、その半径方向の最大断面積（ａ２）と前記第２脆弱部の溝の終点を結んで形成される円の面積（ａ１）が、ａ２／ａ１が１〜１．２の範囲である、請求項２のインフレータ。
前記ロッド部が、先端部に尖った部分を有しているものである、請求項１〜５のいずれか１項記載のインフレータ。