JPH08268221A - 衝突センサ付きガス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 フラッパ式衝突センサを用い、薄型のガス発
生器を提供する。 【構成】 底面中央に筒状の凹部が設けられた短円筒状
の容器１３と、着火薬３０と、ガス発生剤とを備えたガ
ス発生器１１と、前記容器の底面に沿って配置され車両
に減速が発生すると、慣性により反底面側に揺動する板
状のフラッパ３１と、該フラッパに設けられ着火ピン２
７を所定の磁力で保持する磁石２５と、着火ピン２７
と、着火ピンの後退により反発力を蓄積し着火ピンを前
進方向に付勢する付勢バネ２８と、着火ピンの後退位置
を規制するストッパ２９とを有する衝突センサ１２とを
備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の乗員保護装置
に使用される衝突センサ付きガス発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の衝突センサ付きガス発生器は、図
６に示すように、衝突センサとしてボールインチューブ
方式のものを使用していた。すなわち、図６において、
この方式の衝突センサは、常時は、シリンダ６５中に収
納されたボール２が、回動自在なドライビングシャフト
３の一方の端に接触しており、該ドライビングシャフト
３の他端は、バイアスバネ８で付勢されたバイアスピン
９でバイアスされている。該ドライビングシャフト３に
は円弧状の係合面を有する回転体４がその回動軸を共通
に一体的に設けられており、前記係合面の端に着火ピン
５の後端に設けられた係合部５Ａが係止されている。着
火ピン５は先端に打撃部５Ｂが設けられ通路７に摺動自
在収納されており、かつ圧縮バネ１０で前記通路７の奥
に配置された着火薬６の方向に付勢されている。そし
て、衝突が発生すると、ボール２が慣性により矢印方向
に移動し、ドライビングシャフト３が回動して着火ピン
の係合部５Ａが回転体４の係合面から外れ、着火ピン５
は解放されて着火薬６めがけて飛びこれを発火させる。
この着火薬６の発火に基づき図示されないガス発生器の
ガス発生剤が燃焼してガスが発生される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の衝突
センサ１は、図示するように、ドライビングシャフト３
と直角方向に、ボール２、着火ピン５、バイアスピン９
及びバイアスバネ８が並列配置されているため、厚みＴ
が大きい。このため、ガス発生器と組み合わせて使用す
る場合、例えば通常の量産されているガス発生器の底面
に取り付けるなどすることができず、このためには専用
のガス発生器が必要となるという問題点があった。ま
た、形状が複雑でコストが高いという問題点もあった。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、フラッパ式衝突センサを用い、量産されている
ガス発生器と組み合わせて作成することができる薄型で
あって低コストな衝突センサ付きガス発生器を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明における衝突センサ付きガス発生器は、請求
項１においては、底面中央に筒状の凹部が設けられた短
円筒状の容器と、該凹部の奥に配置された着火薬と、前
記容器内に収納され前記着火薬の発火に基づき燃焼して
ガスを発生させるガス発生剤とを備えたガス発生器と、
前記容器の底面に沿って配置され且つその辺の一部を支
点に前記容器の軸方向に揺動自在であり、車両に減速が
発生すると、慣性により反底面側に揺動する板状のフラ
ッパと、該フラッパに設けられ後述する着火ピンを所定
の磁力で保持する磁石と、前記のガス発生器の筒状の凹
部に進退自在にその大部分を収納され、前端に前記着火
薬を発火させるための打撃部が形成され、後端部を前記
磁石に保持された着火ピンと、前記凹部内となるように
前記着火ピンと前記容器との間に介装され、前記着火ピ
ンの後退により反発力を蓄積し前記着火ピンを前進方向
に付勢する付勢バネと、前記凹部内となるように前記容
器に設けられ、前記着火ピンの後退位置を規制するスト
ッパとを有する衝突センサとを備えてなるもである。

【０００６】また、請求項２においては、内部に閉空間
が形成され、上面に前記容器の底面に接合される平面部
が形成され、該平面部に貫通孔が設けられたセンサケー
スと、前記平面部の貫通孔を囲むように立設され、前記
ガス発生器の容器の凹部に嵌挿される筒状の着火部ケー
スとを有する収納ケースを備え、前記フラッパ及び前記
磁石は前記センサケース内に収納され、前記着火ピンは
前記着火部ケースに進退自在に収納され且つ前記平面部
の貫通孔を進退自在であり、前記付勢バネは前記着火ピ
ンと前記収納ケースとの間に介装され、前記ストッパは
前記着火部ケース内となるよう収納ケースに設けられ、
前記収納ケースが前記容器にシールを介して接合されて
いるものとすることができる。

【０００７】また、請求項３においては、前記着火部ケ
ース先端は、前記容器の凹部の奥に配置された着火薬表
面に当接するように形成され、前記着火ピンの打撃部
は、中央に前方への凸部と該凸部の回りに前記着火部ケ
ースに摺動自在な鍔が設けられ、前記着火部ケースの先
端付近に前記着火ピンの凸部が通過可能な内径を有する
環状のシーリング部材が配置されているものとすること
ができる。

【０００８】また、請求項４においては、前記収納ケー
スのセンサケースは、前記平面部に対し、その厚みが、
内部に収納されたフラッパの最大揺動姿勢に対応するよ
うにその支点側で薄く反支点側で厚く形成されているも
のとすることができる。

【０００９】

【作用】請求項１の構成によれば、フラッパの慣性力に
よる揺動により着火ピンが付勢バネでバイアス付勢さ
れ、前記慣性力が磁石の磁力以上となると前記付勢力で
飛んで着火薬を発火させる。従って、ガス発生器のスク
イブを節約することができるとともに、従来のボールイ
ンチューブ方式を用いたものと較べると、部品コストの
高いドライビングシャフト、シリンダ、バイアスピン等
をなくすることができる。また、着火ピン等のフラッパ
と直角方向に配置される部品はガス発生器の凹部に略収
納されるので、薄型の衝突センサ付きガス発生器とな
る。

【００１０】また、請求項２の構成によれば、衝突セン
サの部分が収納ケースに収納され、該該収納ケースがガ
ス発生器に接合されているので、該収納ケース全体を又
は適宜なブロック毎に予めサブ組立することにより、容
易に組立を行うことができる。

【００１１】また、請求項３の構成によれば、着火部ケ
ース先端は、着火薬表面に当接するように形成され、着
火ピンの打撃部は、着火部ケースに摺動自在な鍔が設け
られ、この着火部ケースの先端付近にシーリング部材が
配置されているので、着火薬の発火に対し、衝突センサ
内部をシールすることができる。

【００１２】また、請求項４の構成によれば、収納ケー
スのセンサケースは、その厚みが、内部に収納されたフ
ラッパの最大揺動姿勢に対応するようにその支点側で薄
く反支点側で厚く形成されているので、収納スペースの
無駄を省くことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。まず第１実施例を図１〜図３により説明
する。図１は本発明の衝突センサ付きガス発生器の構造
を示す断面図、図２には衝突センサの作動を示す模式
図、図３は圧縮バネの反発力のバラツキと着火ピンの切
り離し力との関係を示すグラフ図である。

【００１４】まず、構成を説明する。図１において、衝
突センサ付きガス発生器は、ガス発生器１１と衝突セン
サ１２とからなる。ここで、ガス発生器１１は自動車の
ステアリングの中央部に取付られ、取付状態において
は、ガス発生器１１の底面側、すなわち図面下方が車両
の前方向となる。ガス発生器１１は、外周にフランジ１
３ａを有する短円筒状の容器１３を備え、該容器１３
は、内壁１４で内部が中央空間１８と環状空間とに区画
され、さらに中央空間１８の底面中央に、円筒状の凹部
１３ｂが設けられている。そして前記凹部の底面に導火
孔１５が開口し、内壁１４及び外壁にガス孔１６及び１
７がそれぞれ開口している。そして、前記凹部１３ｂの
奥（底部）に着火薬３０が配置され、中央空間１８に図
示されない伝火薬、環状空間に図示されないガス発生剤
及びガスフィルタ等が配置されている。一方、衝突セン
サ１２は、内部に空間が形成された直方体状のセンサケ
ース２０と該センサケースの上面２０ａの中央に立設さ
れた着火部ケース２１とセンサケース２０の周囲に形成
された取付部２３とからなる収納ケース２４を備えてい
る。センサケース２０の上面２０ａはガス発生器の容器
１３の底面にＯリング３２を介して接合され、着火部ケ
ース２１は、ガス発生器の凹部１３ｂに嵌挿され、先端
が該凹部１３ｂの奥に配置された着火薬３０の表面に当
接している。取付部２３はセンサケースの上面２０ａと
ともに、ガス発生器の容器１３の下半部に嵌合する形状
に形成され、外周部で前記容器１３のフランジ１３ａと
ボルト等で締結されている。

【００１５】そして、センサケース２０内には、図示す
るようにセンサケースの上面２０ａに沿って延在すると
ともに紙面厚み方向にも延在する略方形状の板材からな
るフラッパ３１がその一辺の中央部を樹脂ヒンジ２２の
一端で支持され、該樹脂ヒンジ２２を支点に前記容器１
３の軸方向に揺動自在（二点鎖線）となっている。セン
サケース２０の内側面のは樹脂３８が充填されており、
前記樹脂ヒンジ２２の他端を保持するとともに、フラッ
パ３１の先端との間に所定のスキマ４４を形成し、該フ
ラッパ３１の揺動に対し、該スキマ４４を通過する空気
がエアダンパとして作用するようになっている。そし
て、フラッパ３１の上面中央付近に磁石２５が配設され
ている。着火部ケース２１内となるセンサケース上面２
０ａの中央には貫通孔４５が設けられ、該貫通孔４５の
周囲に所定長の円筒状のストッパ２９が立設され、該ス
トッパ２９の内周部及び前記貫通孔４５に摺動自在に着
火ピン２７が収納されている。該着火ピン２７は、後端
を前記磁石２５により所定の磁力で保持され、前端部に
は中央に円錐状の突起とその周囲に円形の鍔が設けら
れ、これらが打撃部２７ａを構成している。前記打撃部
２７ａの鍔は着火部収納ケース２１の内周に摺動自在で
ある。そして、着火ピン２７は、ある位置まで後退する
と前記鍔が前記ストッパー２９の先端に当接するように
なっているが、この位置は、着火ピン２７が、フラッパ
３１の揺動に伴い二点鎖線で示すフラッパ３１の最大揺
動位置に対応する位置まで後退する手前の位置に設定さ
れ、ストパ２９の長さは着火ピンとの当接位置がこのよ
うな所定位置となるような長さに設定されている。ま
た、該鍔の後面とセンサケース上面との間に圧縮バネ２
８が介装されている。そして、着火部ケース２１の先端
付近には前記打撃部２７ａの円錐状突起の外径より大き
な内径を有するＯリング３９が配置されている。

【００１６】このように、衝突センサ１２の着火部を、
通常のガス発生器のスクイブ収納部に収納し、ガス発生
器１１の底面にはフラッパ３１が底面に沿って配置され
るのみであるので、薄型の衝突センサ付きガス発生器と
なっている。また、ガス発生器１１のスクイブ（ガス発
生器の全部品代の約３３％を占める）が節約されるとと
もに、従来のボールインチューブ方式を用いたものと較
べると、部品コストの高いドライビングシャフト、シリ
ンダ、バイアスピン等が不要となっている。また、衝突
センサ１２全体が収納ケース２４に収納されているの
で、予めサブ加工することにより容易に組み立てること
ができる。

【００１７】つぎに、作動を図１〜図３により説明す
る。図２（ａ）において、車両に減速が発生すると、フ
ラッパ３１はその慣性力Ｆにより車両前方（図面下方）
に揺動する。着火ピン２７は、磁石２５でフラッパ３１
に保持されているため、フラッパ３１の移動とともに圧
縮バネ２８を押しながら後退する。従って、圧縮バネ２
８はフラッパ３１のバイアススプリングを兼ねている。
図２（ｂ）において、着火ピン２７がさらに後退する
と、着火ピン２７がストッパ２９に当たり停止する。そ
して、図２（ｃ）において、フラッパ３１の慣性力Ｆが
磁石２５の磁力Ｆｍと圧縮バネ２９の反発力Ｆｋとの差
（すなわち切り離し力）より大きくなると、フラッパ３
１（磁石２５）から着火ピン２７が切り離されて、圧縮
バネ２８の反発力Ｆｋによって飛びだし、着火薬３０に
当たってこれを発火させる。この着火薬３０の発火によ
り伝火薬が着火し、該伝火薬の着火によりガス発生剤が
燃焼してガスが発生し、発生ガスはフィルタで冷却・浄
化されてガス発生器から放出される。図１において、上
述の着火薬３０の発火の際に、各Ｏリング３２、３９の
存在により、外部及び衝突センサ１２内へ熱風が漏出す
るのが防止される。

【００１８】つぎに、図３により、本発明の衝突センサ
の感度への効果を説明する。衝突センサの感度を決める
要因は磁石の磁力Ｆｍ、着火ピンのトラベルディス
タンス、圧縮バネの反発力Ｆｋ、エアダンパ作用で
ある。そして、このうち、特にバラツキ易い圧縮バネの
反発力Ｆｋはフラッパと着火ピンとの切り離し力によっ
て吸収される。すなわち、図３に示すように、磁石の磁
力Ｆｍは、着火ピンがストッパ位置にあるときの圧縮バ
ネの反発力Ｆｋより、大きくなるような所定の値に設定
されている。そして、このときの磁石の磁力Ｆｍと圧縮
バネの反発力Ｆｋの差が着火ピンの切り離し力７０とな
るが、この切り離し力が強いバネに対しては小さくな
り、弱いバネに対しては大きくなり、そのバラツキを吸
収する。

【００１９】つぎに、本発明の第２実施例を断面図であ
る図４により説明する。図４において、図１と異なる点
は、センサケース４０の厚みが、内部に収納されたフラ
ッパ３１の最大揺動姿勢（二点鎖線）に対応するように
その支点側で薄く反支点側で厚く形成されている点であ
る。このような構成とすると、センサケース４０の収納
スペースの無駄を省くことができる。このため、特に厚
み方向に制約が多いステアリングホイールのガス発生器
収納部において、例えば図示するように、ステアリング
ホイールのステアリングシャフトへの固定部４１がへ突
出しているような場合でも問題なく設置することができ
る。

【００２０】つぎに、本発明の第３実施例を断面図であ
る図５により説明する。図５において、図１と主に異な
る点は、衝突センサ付きガス発生器５０は、スクイブ５
２を備えたガス発生器５１と、フラッパ６１の揺動によ
り電気接点を閉じる構成とした衝突センサ６０の組み合
わせとなっている点である。すなわち、衝突センサ６０
のケースの側壁に、図示するように、逆Ｖ字形に形成さ
れた弾性線材からなる可動切片５３が片持ち状に一端を
保持され、その逆Ｖ字の頂点部分がフラッパ６１に接触
している。一方、ケース６０の底面に沿って板状の接触
片５４が配置されており、フラッパ６１が揺動すると可
動切片５３の先端が接触可能となっている。そして、可
動切片５３及び接触片５４の両端子Ａ，Ｂは図示されな
い電源を介してスクイブ５２の両端子Ｃ，Ｄに接続され
ている。このような構成としても薄型の衝突センサ付き
ガス発生器を得ることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の衝突センサ付きガス発生器は上
述のように、着火ピン等のフラッパと直角方向に配置さ
れる部品がガス発生器の凹部に略収納され、且つ前記着
火ピンが、フラッパの慣性力による揺動により付勢バネ
でバイアスされ、前記慣性力が磁石の磁力以上となると
前記付勢力で飛んで着火薬を発火させる構成であるの
で、薄型の衝突センサ付きガス発生器とすることができ
るとともに、ガス発生器のスクイブを節約することがで
きる。また、ボールインチューブ方式を用いたものと較
べると、部品コストの高いドライビングシャフト、シリ
ンダ、バイアスピン等をなくすることができる。このた
め低コストな衝突センサ付きガス発生器を提供できる。

【００２２】また、衝突センサを収納ケースに収納する
と、収納ケース全体を又は適宜なブロック毎に予めサブ
組立することにより、容易に組立を行うことができる。

【００２３】また、着火部ケースの先端付近にシーリン
グ部材を配置すると、着火薬の発火に対し、衝突センサ
内部をシールすることができる。

【００２４】また、収納ケースのセンサケースは、その
厚みが、内部に収納されたフラッパの最大揺動姿勢に対
応するようにその支点側で薄く反支点側で厚く形成され
ているものとすると、収納スペースの無駄を省くことが
でき、特に厚み方向に制約が多いステアリングホイール
のガス発生器収納部においては有利な効果となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の衝突センサ付きガス発生
器の構造を示す断面図である。

【図２】、図２には衝突センサの作動を示す模式図であ
る。

【図３】、図３は圧縮バネの反発力のバラツキと着火ピ
ンの切り離し力との関係を示すグラフ図である。

【図４】本発明の第２実施例の衝突センサ付きガス発生
器の構造を示す断面図である。

【図５】本発明の第３実施例の衝突センサ付きガス発生
器の構造を示す断面図である。

【図６】従来の衝突センサの構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１１、５１ ガス発生器 １２、６０ 衝突センサ １３ 容器 ２０ センサケース ２１ 着火部ケース ２４ 収納ケース ２５ 磁石 ２７ 着火ピン ２７ａ 打撃部 ２８ 圧縮バネ（付勢バネ） ２９ ストッパ ３０ 着火薬（点火手段） ３１、６１ フラッパ ３２ Ｏリング（シール） ３９ Ｏリング（シーリング部材） ５２ スクイブ（点火手段）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年６月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面中央に筒状の凹部が設けられた短円
   筒状の容器（１３）と、該凹部の奥に配置された着火薬
   （３０）と、前記容器内に収納され前記着火薬の発火に
   基づき燃焼してガスを発生させるガス発生剤とを備えた
   ガス発生器（１１）と、 前記容器の底面に沿って配置され且つその辺の一部を支
   点に前記容器の軸方向に揺動自在であり、車両に減速が
   発生すると、慣性により反底面側に揺動する板状のフラ
   ッパ（３１）と、該フラッパに設けられ後述する着火ピ
   ンを所定の磁力で保持する磁石（２５）と、前記のガス
   発生器の筒状の凹部に進退自在にその大部分を収納さ
   れ、前端に前記着火薬を発火させるための打撃部が形成
   され、後端部を前記磁石に保持された着火ピン（２７）
   と、前記凹部内となるように前記着火ピンと前記容器と
   の間に介装され、前記着火ピンの後退により反発力を蓄
   積し前記着火ピンを前進方向に付勢する付勢バネ（２
   ８）と、前記凹部内となるように前記容器に設けられ、
   前記着火ピンの後退位置を規制するストッパ（２９）と
   を有する衝突センサ（１２）とを備えてなる衝突センサ
   付きガス発生器。
2. 【請求項２】 内部に閉空間が形成され、上面に前記容
   器の底面に接合される平面部が形成され、該平面部に貫
   通孔が設けられたセンサケース（２０）と、前記平面部
   の貫通孔を囲むように立設され、前記ガス発生器の容器
   の凹部に嵌挿される筒状の着火部ケース（２１）とを有
   する収納ケース（２４）を備え、 前記フラッパ（３１）及び前記磁石（２５）は前記セン
   サケース（２０）内に収納され、前記着火ピン（２７）
   は前記着火部ケース（２１）に進退自在に収納され且つ
   前記平面部の貫通孔を進退自在であり、前記付勢バネ
   （２８）は前記着火ピンと前記収納ケース（２４）との
   間に介装され、前記ストッパ（２９）は前記着火部ケー
   ス内となるよう収納ケース（２４）に設けられ、 前記収納ケース（２４）が前記容器にシール（３２）を
   介して接合されている請求項１に記載の衝突センサ付き
   ガス発生器。
3. 【請求項３】 前記着火部ケース（２１）先端は、前記
   容器の凹部の奥に配置された着火薬（３０）表面に当接
   するように形成され、前記着火ピンの打撃部（２７ａ）
   は、中央に前方への凸部と該凸部の回りに前記着火部ケ
   ースに摺動自在な鍔が設けられ、前記着火部ケースの先
   端付近に前記着火ピンの凸部が通過可能な内径を有する
   環状のシーリング部材（３９）が配置されている請求項
   ２に記載の衝突センサ付きガス発生器。
4. 【請求項４】 前記収納ケースのセンサケース（４０）
   は、前記平面部に対し、その厚みが、内部に収納された
   フラッパ（３１）の最大揺動姿勢に対応するようにその
   支点側で薄く反支点側で厚く形成されている請求項２又
   は３に記載の衝突センサ付きガス発生器。