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WO2004106123A1 - インフレータ - Google Patents

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WO2004106123A1
WO2004106123A1 PCT/JP2004/006942 JP2004006942W WO2004106123A1 WO 2004106123 A1 WO2004106123 A1 WO 2004106123A1 JP 2004006942 W JP2004006942 W JP 2004006942W WO 2004106123 A1 WO2004106123 A1 WO 2004106123A1
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WO
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inflator
gas
housing
inflator housing
igniter
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Ceased
Application number
PCT/JP2004/006942
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuyuki Katsuda
Naoki Matsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
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Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R21/2644Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • B60R2021/2633Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output with a plurality of inflation levels

Definitions

  • the present invention relates to an inflator particularly suitable as an inflator for a curtain airbag mounted on an automobile.
  • An inflator for an inflatable safety system for a motor vehicle includes an inflator for an airbag in a driver's seat and a passenger so as to provide optimum occupant protection according to a seat position in a vehicle such as a driver's seat and a passenger's seat.
  • Various inflators such as seat airbag inflators, side airbag inflators, curtain inflators, knee bolster inflators, inflators for inflatable seat belts, tubular system inflators, and pretensioner inflators are known. .
  • a curtain inflator instantly expands and deploys a curtain-shaped airbag having a thickness of about several centimeters on a window side of a vehicle when the vehicle receives an impact from a lateral direction. is there.
  • the curtain inflator instantly expands the curtain-shaped air bag and, in addition to the fact that the vehicle rotates in the lateral direction, takes about several seconds. It is required to maintain the inflated state. Furthermore, the installation location is more restricted than in the case of driver and passenger seat inflators, so there is a great demand for miniaturization.
  • Patent Document 1 W08097Z08020
  • Patent document 2 W ⁇ 97Z32753
  • Patent Document 3 USPS, 794, 973
  • Patent Document 4 USP6, 039, 348
  • the present invention provides an inflator that can easily control the direction of inflation and deployment and can maintain a long duration of inflation, and is particularly suitable as an inflator for a curtain airbag. And the subject.
  • the present invention provides, as a means for solving the problems, a cylindrical inflator housing, a cylindrical inflator, an ignition means chamber connected to one end of a housing, a cylindrical inflator, a casing, and the like.
  • a gas generator connected to the end side,
  • the ignition means chamber has an igniter and a gas discharge hole, and a gap between the inside of the inflator housing and the ignition means chamber is closed by a first rupturable plate,
  • the gas generator has an igniter and a gas generating agent, the space between the inside of the inflator housing and the gas generator is closed by a second rupturable plate,
  • an inflator housing in which a pressurized gas is filled at a high pressure inside an inflator housing.
  • the gas discharge holes are provided only on one end side of the inflator, and thus are suitable when the airbag is inflated and deployed only in one direction.
  • the pressurized gas and the combustion gas of the gas generating agent are used as the inflation medium of the airbag, the airbag is instantaneously inflated and deployed by the pressurized gas at the time of a vehicle collision.
  • the combustion gas generated by the gas generator power allows the expansion and deployment time to be maintained up to several seconds (6-7 seconds).
  • a cap is attached to the inside of the inflator housing so as to cover the second rupturable plate from the inside of the inflator housing, and the cap allows gas to flow and captures broken pieces of the rupturable plate.
  • a structure having a vent hole having a size as large as possible can be provided.
  • the inflator of the present invention can be applied to a known airbag inflator, for example, a driver's seat airbag inflator, a passenger's seat airbag inflator, a side airbag inflator, and a curtain airbag inflator. Force Especially suitable for curtain airbags.
  • the inflator of the present invention is provided with a gas exhaust hole only at one end side, and is therefore suitable when the air bag is inflated and deployed only in one direction. Furthermore, in the present invention, the airbag Since the pressurized gas and the combustion gas of the gas generating agent are used as the inflation medium of the air bag, the air bag is inflated and deployed instantaneously by the pressurized gas, and the combustion gas generated from the gas generating agent is used to generate the air bag. Since the inflation and deployment time can last up to several seconds (6-7 seconds), it is particularly suitable as an inflator for curtain airbags.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of an inflation heater of the present invention.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of an inflation heater.
  • the inflator 10 includes a tubular inflator housing 20 made of a metal having high pressure resistance such as steel, an ignition means chamber 30 connected to one end, and a gas generator 40 connected to the other end. And
  • the inflator housing 20, the ignition means chamber 30, and the gas generator 40 are separate members, but they are all formed by one member (for example, the entire outer shell is formed by the inflator housing). Formed), each part may be separated by a partition wall and a rupturable plate.
  • the interior space 22 of the inflator housing 20 is maintained in an air-tight state, and is filled with argon, helium, nitrogen, or the like under high pressure (at a maximum pressure of about 70, OOOkPa).
  • an existing gas cylinder can be used, and It can also be manufactured by age processing.
  • the ignition means chamber 30 and the gas generator 40 are connected to both ends of the inflator housing 20, and a rupturable plate is provided so that an airtight state can be maintained.
  • the gap force is filled with pressurized gas, and then the inflator housing 20 is welded at the seal pin 24.
  • the ignition means chamber 30 has an outer shell formed by an ignition means chamber housing 32.
  • the ignition procedure chamber housing 32 is provided with a plurality of gas discharge holes 34 for ejecting a pressurized gas to the outside, and accommodates a first igniter 36 provided with an ignition charge therein.
  • the first firearm 36 is connected to a power source (vehicle battery) via a connector and lead wires.
  • a first rupturable plate 38 made of stainless steel is provided in the first passage 37 between the inflator housing 20 (the internal space 22) and the ignition means chamber 30. Since the first passage 37 is closed by the first rupturable plate 38, the inside of the ignition means chamber 30 is at normal pressure. The periphery of the first rupturable plate 38 is fixed by welding to a first annular portion 33 whose inner surface protrudes radially in the ignition means chamber housing 32.
  • the gas generator 40 has an outer shell formed by a gas generator housing 42. One end of the gas generator housing 42 is connected to the inflator housing 20, and the other end of the gas generator housing 42 is fitted with a second igniter 46. It is fixed by tightening.
  • the remaining space in the gas generator housing 42 excluding the second igniter 46 forms a combustion chamber 44, and is filled with a gas generating agent 45 for generating combustion gas.
  • the gas generating agent 45 can reduce the total surface area (for example, the same shape as shown in Fig. 1 and larger dimensions can reduce the total surface area even when the same mass is filled)
  • the gas generation time can be prolonged by selecting a composition with a low burning rate.
  • a second rupturable plate 48 made of stainless steel is provided in the second passage 47 between the inflator housing 20 (the internal space 22) and the gas generator 40. Since the second passage 47 is closed by the second rupturable plate 48, the inside of the gas generator 40 is at normal pressure. The peripheral edge of the second rupturable plate 48 is welded and fixed to the second annular portion 43 whose inner surface protrudes radially in the gas generator housing 42. Have been.
  • a cap 50 is mounted inside the inflator housing 22 so as to completely cover the second rupturable plate 48 and the second passage 47.
  • the cap 50 has a flange portion 51 in the opening, the bottom surface 52 is closed, and the peripheral surface has
  • a plurality of air holes 5 that are large enough to allow gas to flow and
  • the cap 50 is fixed to the gas generator housing 42 at the flange portion 51 by caulking an annular projection 49 provided on a portion of the gas generator housing 42 facing the inflator housing 20.
  • the inflation time of the curtain airbag may be short, so that only the first igniter 36 is activated and the curtain airbag is made of only the pressurized gas.
  • the first igniter 36 and the second igniter 46 are activated simultaneously, and the curtain airbag is activated by both pressurized gas and combustion gas. , Expanded and deployed.
  • the second igniter 46 operates slightly after the operation of the first igniter 36.
  • the first igniter 36 When the vehicle receives a lateral impact, the first igniter 36 operates to destroy the first rupturable plate 38, and pressurized gas in the internal space 22 passes through the first passage 37. The gas flows into the ignition means chamber 30 and is ejected from the gas discharge holes 34 to inflate and deploy the curtain airbag. In this way, the airbag can be instantly inflated and deployed in the narrow gap between the occupant and the side of the vehicle.
  • the gas discharge holes 34 are provided only on one end side, it is easy to control the expansion direction of the curtain airbag in one direction. Since the pressure of the pressurized gas is released from the high pressure state and the gas temperature drops quickly, the speed of inflating the airbag is high, but the duration is short. However, only the first igniter 36 is activated first, and the pressurized gas Is suitable for curtain airbags where it is necessary to quickly inflate and deploy the airbag in areas where the distance between the occupant and the side of the vehicle is small.A combination of curtain airbag and side airbag Good to apply to.
  • the operation of the second igniter 46 causes the gas generating agent 45 in the combustion chamber 44 to burn to generate combustion gas, and the second rupturable plate 48 is destroyed by an increase in the internal pressure.
  • the combustion gas flows into the internal space 22 through the ventilation hole 53 of the cap 50, further passes through the first passage 37, the ignition means chamber 30, and is exhausted from the gas exhaust hole 34, and inflates the curtain airbag.
  • the deployment time lasts several seconds.
  • the inflating and deploying time of the curtain airbag can be further lengthened. Even in this case, the debris is captured by the air holes 53 of the cap 50, so that the debris that has moved due to the outflow of the combustion gas does not close the gas discharge holes 34 and is not jetted into the airbag.

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Abstract

 カーテンエアバッグ用として適したインフレータを提供する。  2つの点火器36、46と、一端側に形成されたガス排出孔34を有している。第1点火器36の作動により第1破裂板38が破壊され、加圧ガスがガス排出孔34から排出され、第2点火器46の作動により、第2破裂板48が破壊され、燃焼ガスがガス排出孔34から排出されるので、エアバッグを瞬時に膨張できると共に、膨張を持続できる。

Description

明 細 書
インフレータ
技術分野
[0001] 本発明は、特に自動車に装着されたカーテンエアバッグ用のインフレータとして適 したインフレータに関する。
背景技術
[0002] 自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、運転席、助手席等の車両 内の座席位置等に応じて最適な乗員保護ができるよう、運転席のエアバッグ用インフ レータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテ ン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用ィ ンフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナ一用インフレータ等 の各種インフレータが知られている。
[0003] これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、車両が横方向からの衝撃を 受けたときに、瞬時に車両の窓側に厚さが数 cm程度のカーテン状エアバックを膨張 展開させるものである。
[0004] カーテン用インフレータには、他のインフレータと同様に、瞬時にカーテン状ェアバ ッグを膨張させることに加えて、車両が横方向に回転するような事態を想定して、数 秒程度、膨張状態を持続させることが要求されている。更に運転席や助手席用インフ レータの場合比べると設置場所が制約を受けるため、小型化の要請も大きい。
[0005] 特許文献 1 :W〇97Z08020
特許文献 2 :W〇97Z32753
特許文献 3 : USPS, 794, 973
特許文献 4 : USP6, 039, 348
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は、膨張展開方向の制御が容易で、膨張の持続時間を長く維持することが できる、特にカーテンエアバッグ用インフレータとして適したインフレータを提供するこ とを課題とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、課題の解決手段として、筒状のインフレータハウジングと、筒状のインフ レータノ、ウジングの一端側に接続された点火手段室と、筒状のインフレ一タノ、ゥジン グの他端側に接続されたガス発生器とを有しており、
点火手段室が点火器とガス排出孔を有し、インフレータハウジング内部と点火手段 室の間が第 1破裂板で閉塞され、
ガス発生器が点火器とガス発生剤を有し、インフレータハウジング内部とガス発生 器の間が第 2破裂板で閉塞され、
インフレータハウジングの内部に加圧ガスが高圧充填されているインフレータハウジ ングを提供する。
[0008] 本発明のインフレータでは、ガス排出孔は、インフレータの一端部側にのみ設けら れているため、エアバッグを一方向にのみ膨張展開させる場合に適している。そして 、本発明では、エアバッグの膨張媒体として、加圧ガスとガス発生剤の燃焼ガスを利 用するものであるため、車両の衝突時において、加圧ガスにより、瞬時にエアバッグ を膨張展開させると共に、ガス発生器力 生じる燃焼ガスにより、膨張展開時間を数 秒(6— 7秒)程度まで持続させることができる。
[0009] 本発明では、インフレータハウジング内部に、インフレータハウジング内部側から第 2破裂板を覆うようにしてキャップが取り付けられており、前記キャップがガスの流通が でき、かつ破裂板の破壊片を捕捉できる大きさの通気孔を有している構造にすること ができる。
[0010] 本発明のインフレータは、公知のエアバッグ用インフレータ、例えば、運転席のエア バッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフ レータ、カーテンエアバッグ用インフレータ用に適用できる力 特にカーテンエアバッ グ用として適している。
発明の効果
[0011] 本発明のインフレータは、ガス排出孔が一端側にのみ設けられているため、ェアバ ッグを一方向にのみ膨張展開させる場合に適している。更に本発明では、エアバッグ の膨張媒体として、加圧ガスとガス発生剤の燃焼ガスを利用するものであるため、加 圧ガスにより、瞬時にエアバッグを膨張展開させると共に、ガス発生剤から生じる燃焼 ガスにより、エアバッグの膨張展開時間を数秒(6— 7秒)程度まで持続させることがで きるので、特にカーテンエアバッグ用インフレータとして適している。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明のインフレ一タの軸方向断面図。
符号の説明
10 インフレータ
20 インフレータハウジング
30 点火手段室
36 第 1点火器
38 第 1破裂板
40 ガス発生器
45 ガス発生剤
46 第 2点火器
50 キャップ
発明を実施するための最良の形態
[0014] 図 1により、本発明のインフレータの実施形態を説明する。図 1は、インフレ一タの軸 方向の断面図である。
[0015] インフレータ 10は、鋼鉄等の耐圧性の高い金属からなる筒状のインフレータハウジ ング 20と、一端側に接続された点火手段室 30と、他端側に接続されたガス発生器 4 0とを有している。
[0016] 図 1では、インフレータハウジング 20、点火手段室 30、ガス発生器 40は別部材とな つているが、これらの全体を 1つの部材で形成し(例えば、インフレータハウジングで 全体の外殻を形成する)、各部を隔壁及び破裂板で分離してもよい。
[0017] インフレータハウジング 20の内部空間 22内は気密状態に保持されており、ァルゴ ン、ヘリウム、窒素等が高圧充填(最大圧で 70, OOOkPa程度)されている。
[0018] インフレータハウジング 20は、既存のガスボンベを利用することができ、パイプをス エージ加工して製造することもできる。図 1のインフレータ 10では、インフレータハウ ジング 20の両端に点火手段室 30とガス発生器 40を接続し、破裂板を設けて気密状 態が維持できるようにした後、細孔に嵌入したシールピン 24の隙間力 加圧ガスを充 填し、その後、シールピン 24の部分でインフレータハウジング 20を溶接している。
[0019] 点火手段室 30は、点火手段室ハウジング 32により外殻が形成されている。点火手 段室ハウジング 32には、加圧ガスを外部に噴出させるための複数のガス排出孔 34 が設けられており、内部には点火薬を備えた第 1点火器 36が収容されている。第 1点 火器 36は、コネクタ及びリードワイヤを介して電源(自動車のバッテリー)に接続され る。
[0020] インフレータハウジング 20 (内部空間 22)と点火手段室 30の間の第 1通路 37には、 ステンレス製の第 1破裂板 38が設けられている。第 1通路 37が第 1破裂板 38で閉塞 されているため、点火手段室 30内は常圧である。第 1破裂板 38は、その周縁部が、 点火手段室ハウジング 32内表面が半径方向に突出した第 1環状部 33に溶接固定さ れている。
[0021] ガス発生器 40は、ガス発生器ハウジング 42により外殻が形成されている。ガス発生 器ハウジング 42は、一端開口部側がインフレータハウジング 20に接続され、他端開 口部側には第 2点火器 46が嵌め込まれ、第 2点火器 46は、他端開口部周縁 42aを 力しめることで固定されている。
[0022] ガス発生器ハウジング 42内の第 2点火器 46を除いた残余の空間は、燃焼室 44を 形成しており、燃焼ガスを発生させるためのガス発生剤 45が充填されている。ガス発 生剤 45は、総表面積を小さくしたり(例えば、図 1に示すものと同形状で、より大きな 寸法のものにすることで、同質量を充填した場合にも総表面積を小さくできる)、燃焼 速度の遅い組成のものを選択したりすることで、ガスの発生時間を長くすることもでき る。
[0023] インフレータハウジング 20 (内部空間 22)とガス発生器 40の間の第 2通路 47には、 ステンレス製の第 2破裂板 48が設けられている。第 2通路 47が第 2破裂板 48で閉塞 されているため、ガス発生器 40内は常圧である。第 2破裂板 48は、その周縁部が、 ガス発生器ハウジング 42内表面が半径方向に突出した第 2環状部 43に溶接固定さ れている。
[0024] インフレータハウジング 22内部には、第 2破裂板 48及び第 2通路 47を完全に覆うよ うにしてキャップ 50が取り付けられている。
[0025] キャップ 50は、開口部にフランジ部 51を有し、底面 52は閉塞されており、周面には
、ガスの流通ができ、かつ破裂板の破壊片を捕捉できる大きさである複数の通気孔 5
3を有している。
[0026] キャップ 50は、ガス発生器ハウジング 42のインフレータハウジング 20に面する部分 に設けられた環状突起部 49をかしめることにより、フランジ部 51においてガス発生器 ハウジング 42に固定されている。
[0027] インフレータハウジング 20と点火手段室ハウジング 32、インフレータハウジング 20と ガス発生器ハウジング 42とは、溶接により接続されてレ、る。
[0028] 次に、図 1に示すインフレータ 10をカーテンエアバッグ用として適用したときの動作 を説明する。
[0029] なお、車両が受けた衝撃の程度が軽微であれば、カーテンエアバッグの膨張時間 は短くても良いため、第 1点火器 36のみが作動し、カーテンエアバッグは加圧ガスの みで膨張展開されるが、車両が受けた衝撃の程度が重大であれば、第 1点火器 36と 第 2点火器 46が同時に作動し、カーテンエアバッグは加圧ガスと燃焼ガスの両方に より、膨張展開される。そして、車両が受けた衝撃が中程度であれば、第 1点火器 36 の作動後、僅かに遅れて第 2点火器 46が作動する。以下においては、第 1点火器 36 と第 2点火器 46が時間差をおいて作動した場合について説明する。
[0030] 車両が横方向からの衝撃を受けたとき、第 1点火器 36の作動により、第 1破裂板 38 が破壊され、内部空間 22内の加圧ガスは、第 1通路 37を通って点火手段室 30内に 流入し、ガス排出孔 34から噴出して、カーテンエアバッグを膨張展開させる。このよう にして、乗員と車両側面部との狭い間隙に瞬時にエアバッグを膨張展開できる。
[0031] このとき、ガス排出孔 34は一端部側にのみ設けられているので、カーテンエアバッ グの膨張方向を一方向に制御し易くなる。なお、加圧ガスは高圧状態から圧力を開 放されて速やかにガス温度が低下するので、エアバッグを膨張させる速度は速いが、 持続時間は短くなる。しかし、第 1点火器 36のみを最初に作動させ、瞬時に加圧ガス を放出できる点については、乗員と車両側面部との間隔が狭い部分に迅速にェアバ ッグを膨張展開させる必要があるカーテンエアバッグに好適であり、カーテンェアバ ッグとサイドエアバッグを組み合わせたものに適用しても良レ、。
続いて第 2点火器 46の作動により、燃焼室 44内のガス発生剤 45が燃焼して燃焼 ガスを発生させ、内圧の上昇により、第 2破裂板 48が破壊される。そして、燃焼ガス は、キャップ 50の通気孔 53を通って内部空間 22内に流入し、更に第 1通路 37、点 火手段室 30を経て、ガス排出孔 34から排出され、カーテンエアバッグの膨張展開時 間を数秒程度持続させる。このとき、ガス発生剤 45の総表面積や組成 (燃焼速度)を 調整することにより、カーテンエアバッグの膨張展開時間を更に長くすることができる なお、第 2破裂板 48の破壊により、破片が生じた場合でも、破片はキャップ 50の通 気孔 53により捕捉されるため、燃焼ガスの流出に伴って移動した破片がガス排出孔 34を閉塞したり、エアバッグ内に噴出されたりすることはない。

Claims

請求の範囲
[1] 筒状のインフレータハウジングと、筒状のインフレータハウジングの一端側に接続さ れた点火手段室と、筒状のインフレータハウジングの他端側に接続されたガス発生 器とを有しており、
点火手段室が点火器とガス排出孔を有し、インフレータハウジング内部と点火手段 室の間が第 1破裂板で閉塞され、
ガス発生器が点火器とガス発生剤を有し、インフレータハウジング内部とガス発生 器の間が第 2破裂板で閉塞され、
インフレータハウジングの内部に加圧ガスが高圧充填されているインフレータハウジ ング。
[2] インフレータハウジング内部に、インフレータハウジング内部側から第 2破裂板を覆 うようにしてキャップが取り付けられており、前記キャップがガスの流通ができ、かつ破 裂板の破壊片を捕捉できる大きさの通気孔を有してレ、る、請求項 1記載のインフレ一 タ。
[3] カーテンエアバッグ用である、請求項 1又は 2記載のインフレータ。
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