JPH09136602A - ガス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 火炎導管の使用に適したガス発生装置におい
て、ガス発生剤の燃焼ガスの漏洩を防止する機構を付与
した簡便で安全なガス発生装置を提供することである。 【解決手段】 火炎導管によりガス発生剤を点火する構
造のガス発生装置であって、硬質球１を移動可能な状態
で内蔵しかつ火炎導管２からの火炎が通過する硬質球室
３を有し、当該硬質球室への火炎入口４の大きさが当該
硬質球の直径より小さな形状であり、当該硬質球室から
の火炎の出口には、当該硬質球が通過せずかつ硬質球が
押しつけられても火炎が通過可能な孔５を有する蓋６が
設置された構造を有するガス発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートベルトプリ
テンショナ又はエアバッグ等に用いる点火部とガス発生
部とを隔離したガス発生装置に関し、特に１個の点火部
の発火を隔離した複数のガス発生部に導くための火炎導
管を使用するガス発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の乗員を衝突の衝撃か
ら保護するためにガス発生装置を内蔵する各種のシート
ベルトプリテンショナあるいはエアバッグが開発されて
いる。これらの装置は、電子式、電気式または機械式の
衝突センサ、電気式または機械式の点火部およびガス発
生器を内蔵している。

【０００３】ところで近年これらの保護装置を全ての座
席に装着することが検討され、後部座席用のセンサの開
発が始まった。しかし自動車の構造上の制約から、後部
座席での衝撃の感知が遅れるという欠点は改善できてい
ない。このため実開平５−７２６０８号公報に記載され
た、導爆線の使用を特徴とする点火装置が開発された。
この装置は、前部に設置したセンサで衝突時に導爆線を
起爆する点火手段と、導爆線の一端を起爆することによ
って導爆線内を爆轟波が伝搬し、導爆線の他端に接続さ
れた複数のガス発生器を発火させる仕組みになってい
る。

【０００４】しかしながら、この技術は導爆線を使用す
ること自体大きな問題点を有する。即ち導爆線自体が、
強力な爆薬であり両端のみならず全線にわたって外周に
強力な衝撃を与える。従って車内に付設するには、乗員
に対する格別の保護対策が必要である。

【０００５】また導爆線の使用により隔壁を破壊してガ
ス発生剤を点火できるようになったが、逆に点火後の燃
焼ガスが導爆線側から漏洩するため必要以上のガス発生
剤を収納しなければならないという問題点が生じてい
る。そこで導爆線の代わりに、より安全な火炎導管を用
いることが考えられるが、この火炎導管も中空であるた
め、ガス発生器内の燃焼ガスが火炎導管を通って漏洩し
てガス圧が低下したり、さらに高圧を発生するガス発生
器の場合は火炎導管そのものを吹き飛ばす危険性があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、火炎
導管の使用に適したガス発生装置において、ガス発生剤
の燃焼ガスの漏洩を防止する機構を付与した簡便で安全
なガス発生装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、硬質球（１）
を移動可能な状態で内蔵しかつ火炎導管（２）からの火
炎が通過する硬質球室（３）を有し、当該硬質球室への
火炎入口（４）の大きさが当該硬質球の直径より小さな
形状であり、当該硬質球室からの火炎の出口には、当該
硬質球が通過せずかつ硬質球が押しつけられても火炎が
通過可能な孔（５）を有する蓋（６）が設置された構造
を有することを特徴とするガス発生装置に関するもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を利用して本発明を具
体的に説明する。本発明に用いる火炎導管（２）は、離
れた場所に設置した点火手段から、車内の複数のガス発
生器内に内蔵されるガス発生剤に点火エネルギを伝達す
る手段として優れている。

【０００９】ここでいう火炎導管とは、具体的には例え
ば導火管およびガス導管等を言う。前者は内面に紛状の
爆薬等を少量塗布した中空のプラスチックチューブで、
後者は爆発性のガスを封じ込めたプラスチックまたは金
属製のチューブからなる。両者とも、一端を点火すると
火炎がチューブ内を２０００〜２５００ｍ／秒で伝搬
し、終端から吹き出す火炎でガス発生剤を発火すること
ができる。

【００１０】火炎導管は、例えばニトロノーベル社のノ
ネルチューブ（登録商標）、またはハ−キュデット社の
ハ−キュデットシステム（登録商標）の一部を用いるこ
とができる。

【００１１】前者のノネルチューブは外径３ｍｍ、内径
１ｍｍの樹脂製チューブから成り、内面に爆薬のＨＭＸ
粉とアルミニウム粉が塗布されている。このノネルチュ
ーブは、例えば銃用雷管によって発火し、火炎はチュー
ブ内を約２０００ｍ／秒の速度で伝搬し、終端の火薬を
発火することができる。

【００１２】後者のハーキュデットシステムは、樹脂製
のチューブ内に密封された爆発性ガス（酸素と燃料の混
合ガス）を爆発させて、約２５００ｍ／秒の速度で火炎
を伝搬させ、終端の火薬を発火させることができる。

【００１３】両者とも火炎はチューブ内のみを伝搬し、
途中のチューブを突き破ることはない。従って先端を点
火部に、後端をガス発生部に密封して接続しておけば、
これらの火炎が途中で車内に吹き出ることはない。

【００１４】本発明に用いる硬質球（１）は、例えば鋼
球、銅球、真鍮球等の金属球及びセラミック球等で、硬
質の物体に高圧で押しつけられても変形しない材質であ
れば特に制限はない。その大きさは火炎入口（４）の大
きさより僅かに大きくする必要があり直径は通常２〜４
ｍｍである。

【００１５】硬質球（１）は、火炎導管（２）とガス発
生剤室（９）との中間に位置する硬質球室（３）内に移
動可能な状態で設置されている。硬質球室の上下には孔
があり、上側即ち火炎導管側への孔、すなわち火炎入口
（４）は直径が硬質球より小さいことが必要であり、か
つ当該孔が金属等の硬質なものであれば、硬質球ともに
真円であることが好ましい。ただし当該孔の硬質球が当
たる部分にＯリングまたはパッキン等の弾性体を設置し
た場合は孔は真円でなくともよい。

【００１６】もう一方のガス発生剤室との間に設けた蓋
（６）は、火炎導管の発火によって硬質球が激突しても
破壊されない強度が必要である。蓋に設けた孔（５）は
図２および図４のように複数でもよく硬質球が通過せ
ず、かつ硬質球が押しつけられても密封されることさえ
なければどのような形状でもよい。

【００１７】硬質球室（３）の下方にはガス発生剤室
（９）があり、内部に無煙火薬、コンポシット系推進薬
等の公知のガス発生剤（１０）が収納される。ガス発生
剤にはボロン硝石等の着火薬を配合することもできる。
また吸湿によるガス発生剤の劣化が懸念される場合は、
ガス発生剤室の上方に防湿性を有する薄い膜例えばアル
ミニウム箔（８）およびガスケット（７）例えば未加硫
のブチルゴム等を設置することもある。その位置は、硬
質球に対して上下どちら側でも良い。

【００１８】本装置の機能を附帯部品を含めて詳説す
る。例えば自動車に搭載された場合には、自動車が衝突
すると、その衝突を感知し速やかに点火手段が発火す
る。この発火により火炎導管が発火し、ガス発生装置の
硬質球を保持する硬質球室内に火炎を送り込む。火炎
は、硬質球の上下いずれかに設置された溥膜を破り、硬
質球の側をすり抜けて硬質球室底部の孔を通り抜け、ガ
ス発生剤を燃焼させる。

【００１９】ガス発生剤の燃焼によってガス発生剤室内
に発生した高圧力によって、硬質球は上方に移動し、硬
質球室上部の真円の孔に押しつけられて塞栓と化す。こ
のためガス発生剤室内のガスは漏洩することなく蓄積
し、やがてガス発生剤室底部の封板（１３）を破裂して
接続したシリンダやバッグ内に充満し、シートベルトプ
リテンショナやエアバッグ等を有効に作動させる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。 実施例１ 本実施例のガス発生装置は、図１に示す構成となってい
る。図中の（２）は、火炎導管の一種であるノネルチュ
ーブ（登録商標）で、チューブの内面に爆薬等が塗布さ
れている。この火炎導管は、スクイブ等の電気式点火具
またはスタブ雷管等の機械式手段により点火できる。
（１２）は、火炎導管とガス発生器を接続するアルミニ
ウム製のアダプタである。図１の上方から火炎導管を差
し込み固定する。アダプタは上から下まで、直径２ｍｍ
の内径を有する真円の火炎入口（４）が貫通している。

【００２１】アダプタの下には防湿機能を担う、未加硫
のブチルゴムガスケット（７）と厚み１０μｍのアルミ
ニウム箔（８）とがある。アルミニウム箔の下には硬質
球室（３）を形成する凹状のアルミニウム製の蓋（６）
があり、その中に直径３．１７ｍｍのベアリング用鋼球
（１）が保持されている。蓋の中心には、鋼球が下に押
しつけられても火炎導管からの火炎が通過可能な孔
（５）が図２に示すように２個開いており、直下のアル
ミニウム製のガス発生剤容器（１１）からなるガス発生
剤室（９）に通じている。ガス発生剤（１０）には、無
煙火薬１ｇとボロン硝石着火薬を０．１ｇを使用した。

【００２２】このガス発生装置を、ノネルチューブを発
火することによって作動させ、ガス発生剤室の底部から
吹き出す燃焼ガスを１０ｃｍ³の密閉空間に導いた。そ
の燃焼圧力を計測したところ、５１ＭＰａの圧力を示し
た。

【００２３】実施例２ 本発明の実施例２のガス発生装置は、図３に示す構成と
なっている。硬質球には実施例１と同じ径の真鍮球を用
いた。また、当該硬質球がアダプタ内に保持されてかつ
アルミニウム防湿箔が下に設置されている点で実施例１
とは異なる。またガス発生剤室との仕切り蓋には図４に
示すような小孔を８個設けたアルミニウム製の円板を用
いた。ガス発生剤には、無煙火薬１ｇとボロン硝石着火
薬を使用した。

【００２４】このガス発生装置を、ノネルチューブを発
火することによって作動させ、実施例１と同様に燃焼圧
力を計測したところ、５０ＭＰａの圧力を示した。

【００２５】比較例１ 硬質球を用いない点以外は実施例１と全く同一のガス発
生装置を作動させて、燃焼ガスの圧力測定を行った。そ
の結果は３１ＭＰａで圧力の減少が著しかった。なお火
炎はノネルチューブ側に激しく吹き出して、ノネルチュ
ーブを一部破損した。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明によって火炎導管側への燃焼ガスの噴出を防止する
ことが可能になり、安全でかつガス発生剤を効率よく利
用できるガス発生装置が提供される。また構造も簡単で
あるため、作業性が良く量産に適している。さらに火炎
導管の火炎の有効利用を計るため複数のガス発生装置に
接続すると、前面衝突用はもちろん、離れた場所に設置
する側面衝突用あるいは後部座席用エアバッグ等に好ま
しく適用することができる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に示すガス発生装置の断面図
である。

【００２８】

【図２】本発明の実施例１に用いた火炎出口の蓋の上面
図である。

【００２９】

【図３】本発明の実施例２に示すガス発生装置の断面図
である。

【００３０】

【図４】本発明の実施例２に用いた火炎出口の蓋の上面
図である。

【００３１】

【符号の説明】

１ 硬質球 ２ 火炎導管 ３ 硬質球室 ４ 火炎入口 ５ 孔 ６ 蓋 ７ ガスケット ８ アルミニウム箔 ９ ガス発生剤室 １０ ガス発生剤 １１ ガス発生剤容器 １２ アダプタ １３ 封板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火炎導管によりガス発生剤を点火する構
   造のガス発生装置であって、硬質球（１）を移動可能な
   状態で内蔵しかつ火炎導管（２）からの火炎が通過する
   硬質球室（３）を有し、当該硬質球室への火炎入口
   （４）の大きさが当該硬質球の直径より小さな形状であ
   り、当該硬質球室からの火炎の出口には、当該硬質球が
   通過せずかつ硬質球が押しつけられても火炎が通過可能
   な孔（５）を有する蓋（６）が設置された構造を有する
   ことを特徴とするガス発生装置。