JPS63201085A - エアバツク展開用ガス発生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衝突安全装置用の空気袋、救命袋。

ゴムボート、脱出シュート等のエアバックを展開するの
に用いられるガス発生装置に係り、特にエアバックの展
開に必要なガスの不足分を空気によって補充できるエア
バック展開用ガス発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、乗用車において、その衝突時のショックから運転
者を保護するための衝突安全装置は、６０リツターの容
積を持つエアバックと、このエアバックを展開するガス
発生器とから構成され、そして、乗用車の衝突時にガス
発生器内に充瞑した火薬類、あるいはその類似組成物か
ら成るガス発生剤を点火燃焼し、その発生ガスによりエ
アバックを瞬時に展開して、運転者を衝突から保護し、
運転者の重大な負傷を防止するようになっている。

この時、エアバックの展開に要するガス発生剤の量は７
０〜１００ｇであり、このガス発生剤を収容するガス発
生器本体の全重量は６００〜１１００ｇである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のエアバック展開用ガス発生装置では
、エアバックの展開をガス発生剤の燃焼時の発生ガスの
みによって行なうものであるため、６０リツターの容積
を持つエアバックであっても、その展開に要するガス発
生剤の使用量は、７０〜１００ｇと比較的多く、これに
伴いガス発生器本体の燃焼室容積が大きくなり、ガス発
生器が比較的大形且つ重量化してしまうほか、比較的量
の多いガス発生剤が燃焼することにより、ガス温度及び
ガス発生器本体の温度が高くなり、火傷などの危険性が
ある。

然るに、ガス発生剤の使用量を少なくすれば、ガス発生
器の小形化、軽量化が可能であるが、その反面ガス発生
量が減少するため、エアバックの展開が不十分となり、
衝突安全装置としての機能が低下してしまう。従って、
その不足分を空気等により補充する必要が生じてくる。

そこで、高圧ガスの噴出により空気を吸い込む空気エゼ
クタ、あるいは蒸気エゼクタをガス発生器に組み込むこ
とが考えられるが、この種のエゼクタは、その−次高圧
ガスの圧力が１０ｋｇ／−以下と低圧であるため、衝突
安全装置用エアバンクのように数１０ミリ秒の間に多量
の空気を吸い込み得るようにするには、エゼクタ自体を
大きくしなければならない。これに伴いガス発生器が大
形且つ重量化してしまい、自動車のエアバック用として
使用することは不可能である。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、エアバックの展開に支障を来すことなくガス発
生剤の使用量を減少させ、且つ小形、軽量で安全性の高
いエアバック展開用ガス発生装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るエアバック展開用ガス発生装置は、ハウジ
ング本体と、このハウジング本体の中央部にその軸線方
向に沿って形成された大径の空気導入開口と、上記ハウ
ジング本体の中央部にあって上記空気導入開口に軸線を
一致して連通され且つエアバックに連通開口される混合
室と、上記ハウジング本体内の外周側に形成されガス発
生剤を燃焼することで高圧ガスを発生する燃焼室と、上
記空気導入開口と上記混合室との接合部分にその全周に
亘って多数形成され上記燃焼室からの高圧ガスを上記混
合室の開口側に向け高速噴出するノズルとを備えたもの
である。

〔発明の作用〕

本発明においては、燃焼室内のガス発生剤が燃焼すると
、その燃焼により発生する高圧ガスは、リング状に配列
した多数のノズルから混合室内にその開口方向に向け円
筒状ガス流となって噴出するから、その円筒状ガス噴出
流によるエゼクタ作用によって空気導入開口から外部空
気が多量に吸い込まれ混合室へ流入する。これにより高
温のガスは吸入空気によって混合冷却されると共に、少
量のガス発生剤であっても多量に吸入される空気によっ
てエアバックの展開を確実にし、装置の小形、軽量化を
可能にする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図について説
明する。

第１図及び第２図において、符号１はハウジング本体で
、円筒部２ａと、該円筒部２ａの一端開縁に連設した幅
の広いフランジ部２ｂ及び該フランジ部２ｂの外周縁側
に上記円筒部２ａと逆の方向に同心に突設した円筒部２
ａより大径の円筒状結合部２Ｃとから成るベース部材２
と、このベース部材２の円筒状結合部２ｃ内に着脱可能
にねじ結合されたキャップ状のカバ一部材３とから構成
され、カバ一部材３の底板部中央には、円筒部２ａの開
口２ａ、に対応して比較的大径の開口３ａが同心に形成
されている。

また、上記ハウジング本体１内の中央部には、円筒部２
ａの開口２ａｔ　とカバ一部材３の開口３ａ間を連通結
合する円筒体４が配置され、その一端部はカバ一部材３
の底板段部３ｂにねし結合されていると共に、他端部は
円筒部２ａ内にシール材５を介して密嵌合され、更に内
周側にはカバ一部材３の開口３ａに連通して、外部空気
を導入するための小径の空気導入開口４ａと、円筒部２
ａの開口２ａ１に連通して外部導入空気と燃焼ガスとを
混合する大径の混合室４ｂが形成されている。

また、円筒体４の外周壁には凹部６がリング状に形成さ
れ、更に小径の空気導入開口４ａと大径の混合室４ｂと
が繋がる段部４Ｃには、上記凹部６内に連通ずるノズル
７が円周方向に多数形成されており、この各ノズル７は
これらのガス噴出流が円筒部２ａの開口２ａ＋方向に向
け噴出するようになっている。

８は上記カバ一部材３内に、その外周側に片寄らせて形
成した燃焼室で、この燃焼室８と上記凹部６間は、円筒
体４の外周に嵌合した円筒状の隔壁９により区画され、
隔壁９には、凹部６と燃焼室８間を連通ずる多数のガス
流出孔ｌＯが円周方向に沿って形成されている。また、
燃焼室８内には、アジ化ナトリウムと硝酸ナト□リウム
あるいは過塩素酸カリウム等の酸化剤から成る組成物な
どを顆粒状もしくはペレット状にしたガス発生剤（図示
せず）が収納される。１１は燃焼室８に対向してカバ一
部材３に装着したガス発生剤点火器であり、１２は凹部
６内に設けたフィルタである。

なお、燃焼室８、即ち円筒部２ａの開口２ａ１の断面積
と、各ノズル７のスロート全断面積との比は、少なくと
も１０以上で、特に５０以上に設定することが望ましい
。また、混合室８の長さしと、その直径りのＬ／Ｄは０
．５〜８に設定され、好ましくは５〜７の間が最も空気
の混合率が高くなる。

上記のように構成されたガス発生装置において、ガス発
生剤が点火器１１により着火され、燃焼室８内で燃焼す
ると、燃焼ガスが発生し、その圧力は５０〜２００ｋｇ
／ｃａｌとなる。この高圧ガスは流出孔１０から凹部６
内へ流出し、フィルタ１２を通過する間にガス中の固体
残渣が除去され、そしてリング状に配列された多数のノ
ズル７から混合室４ｂ内へ高速噴出される。この時、開
口２ａ１方向へ略円筒伏に噴出する高速ガス流によって
、その円筒状ガス流の内側が大きな負圧になるため、自
動車内の空気が空気導入口４ａを通して多量に吸い込ま
れる。この吸入空気はノズル７から噴出する高温高圧の
ガスと混合室４ｂ内で混合することにより、ガスは冷却
され、その開口２ａｔからエアハック（図示せず）内に
吐出することでエアバックを瞬時（数１０ミリ秒）に展
開する。

なお、燃焼室８の圧力が低い程、吸入空気量と燃焼ガス
量の比が大きくなるが、燃焼室８内の圧力が低い時には
、エアバックへの総混合ガス流入速度が小さくなり、エ
アバックの展開が遅くなるので、数１０ミリ秒の短時間
で車のステアリング空間内にエアバックを完全展開させ
るためには、燃焼室８の圧力を５０〜２００ｋｇ／ｃｎ
ｉにすることが好ましく、また、空気導入口４ａの断面
積とノズル７のスロート全断面積との比を５０以上にす
る。更に、Ｌ／Ｄの比を５〜７にすることが好ましい。

このようにすると、空気の混合率が高くなり、燃焼ガス
の冷却、強いてはガス発生装置自体の冷却が有効となっ
て、ガス温度及びガス発生装置の温度が下がり、且つ火
傷などの危険性がなくなって安全性が向上されると共に
、ガス発生剤の使用量も減少し、これに伴いガス発生装
置の小形化及び軽量化が可能になる。

更に、エアバック展開時は車内の空気を吸入するため、
従来のようにエアバックが展開することにより車内圧力
が上昇するのを防止できる。また、ガス発生剤の使用量
の減少に伴いコストダウンも可能になる。

また、従来のガス発生装置により、６０リツターの容積
を持つ運転手速用エアバックを展開させるためには、７
０〜１００ｇのガス発生剤を必要としたが、本実施例の
ガス発生装置によれば、空気導入開口の全周囲から高速
ガス流を開口２ａ１方向に向けて噴出し、空気を積極的
に吸入するから、ガス発生剤は２０〜２５ｇでエアバン
クを完全展開することが確認されている。

なお、本発明におけるガス発生装置は、上記実施例に示
す構造のものに限定されない。

また、本発明のガス発生装置は、自動車の運転手産月エ
アパックのみに限らず、バック展開のため、より多量の
ガスを必要とする助手席用エアバックや、救命袋、ゴム
ボート脱出シュート等の膨張展開用のガス発生装置にも
応用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ハウジング本体の中央部
に大径の空気導入開口と、これに連なり、且つエアバン
ク内に連通ずる大径の混合室とを軸線を一致して設け、
更にハウジング本体内の外周側にはガス発生剤の燃焼室
を形成すると共に、上記空気導入開口と混合室との接合
部分に多数のノズルをリング状に配列して形成し、この
各ノズルから燃焼ガスを高速噴出させるようにしたもの
であるから、ガス発生装置の動作時に外部空気を積極的
に多量に吸入することができ、これに伴いガス発生剤の
使用量がバック展開に不十分なものであっても、エアバ
ンクの展開に必要なガス量を充分に確保することができ
ると共に、ガス発生剤の使用量の減少は燃焼室の小容積
化につながり、これに伴い装置の小形化、軽量化が可能
になり、且つガスと空気とを混合してエアバック内に流
入し得るから、ガス温度が低下し、安全性の向上が図れ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエアバック展開用ガス発生装置の
一実施例を示す縦断側面図、第２図はその平面図である
。 １・・・ハウジング本体、２・・・ベース部材、３・・
・カバ一部材、２ａ＋、３ａ・・・開口、４・・・円筒
体、４ａ・・・空気導入口、４ｂ・・・混合室、６・・
・凹部、７・・・ノズル、８・・・燃焼室、１０・・・
ガス流出孔、１１・・・点火器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジング本体と、このハウジング本体の中央部にその
   軸線方向に沿って形成された大径の空気導入開口と、上
   記ハウジング本体の中央部にあって上記空気導入開口に
   軸線を一致して連通され且つエアバックに連通開口され
   る混合室と、上記ハウジング本体内の外周側に形成され
   ガス発生剤を燃焼することで高圧ガスを発生する燃焼室
   と、上記空気導入開口と上記混合室との接合部分にその
   全周に亘って多数形成され上記燃焼室からの高圧ガスを
   上記混合室の開口側に向け高速噴出するノズルとを備え
   て成るエアバック展開用ガス発生装置。