JP2005112003A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガスの流れ性が良いガス発生器の提供。
【解決手段】 第１燃焼室20内にカップ23が配置され、ハウジング15の内壁面21とカップ23との間に環状間隙28が形成されている。このため、カップ23内に収容されたガス発生剤が燃焼したとき、ガスは孔26から環状間隙28を通って移動するので、未燃焼のガス発生剤によるガス流の阻害が防止され、ガス流が円滑に維持される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車両に搭載するエアバッグシステム用として適したガス発生器に関する。

車両に搭載する乗員拘束装置として、衝突などの衝撃を感知した時に乗員を保護するエアバッグシステムが知られている。このエアバッグシステムは、車両構造と乗員の間にすばやくエアバッグを展開させて、乗員が車両構造に当たって怪我をすることを防ぐもので、運転席用エアバッグシステム、助手席用エアバッグシステム、側面衝突用エアバッグシステム、カーテンエアバッグシステム、ニーボルスターなどのシステムが知られている。

特に助手席側は運転席側と異なり、ハンドルが存在しない分、前面ガラス又はダッシュボードと乗員の間隔が広いため、その間隔を埋めるために展開されるバッグ容量は、一般的に120リットル、150リットルなど、運転席側のエアバッグ容量と比較して大きい。

更に、助手席側のエアバッグ装置としては、一般に助手席前のダッシュボードに埋め込まれることから、ガス発生器の形状もシリンダータイプの軸方向に長いハウジングを有したものが取り付けに有利である。

軸方向に長いシリンダ状ハウジングを有する火工式（パイロ）ガス発生器の従来技術として、特許文献１がある。

特許文献１の図1に示す構造では、点火器（イグナイタ）７、燃焼室１１（又は１３）、フィルタ２５が軸方向に配置されており、燃焼室１１（又は１３）中にはガス発生剤１５が充填されている。点火器７は衝撃によって着火し、ガス発生剤１５のうち点火器７に面した部分から着火が始まり、フィルタ２５が存在する方向へ順次着火・燃焼が移行する。

したがって、燃焼室１１（又は１３）において、燃焼初期の段階には点火器７周辺で発生した燃焼ガスは、フィルタ２５が存在する方向へ流れようとするが、フィルタ２５周辺には未燃焼のガス発生剤が存在するため、これによって燃焼ガスがフィルタ方向へ流れるのが阻止され、ハウジング内圧が上昇し、ガス発生剤の燃焼が不安定になる。
米国特許第６，３１４，８８８号

本発明の課題は、軸方向に燃焼室、フィルタ室が配置されたガス発生器で、燃焼室内で発生した燃焼ガスがフィルタ室へ円滑に流れる構造を有したガス発生器を提供することである。

請求項１の発明は、ガス排出口を有する筒状ハウジング内に少なくとも第１燃焼室とフィルタ室を有し、第１燃焼室とフィルタ室が軸方向に隣接配置され、第１連通孔で連通されており、
第１燃焼室には、第１燃焼室の内壁面との間に環状間隙を形成し、底面が第１連通孔に面するように側面に孔を有するカップが配置され、前記カップ内には燃焼によりガスを発生する第１ガス発生剤が収容され、第１燃焼室の一端部側には第１ガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段が配置されており、
フィルタ室は、内部に筒状フィルタが配置され、周面にガス排出口を有しており、
第１燃焼室で生じた燃焼ガスは、カップ側面の孔、環状間隙及び第１連通孔を通ってフィルタ室に流入し、筒状フィルタを経由してガス排出口から排出されるガス発生器を提供する。

火工式ガス発生器には、燃焼してエアバッグ膨張用ガスを発生させるガス発生剤と、ガス発生剤から発生する燃焼ガスを浄化・冷却するフィルタが使用されるが、これら２つを配置するときは、大きく次の２つが考えられる。つまり、（１）半径方向に配置するか、（２）軸方向に配置するか、である。

（１）の場合、中央部にガス発生剤を配置し、その周囲にフィルタを配置することになるが、ガス発生剤が配置される燃焼室の形状が軸方向に細長くなり、燃焼室中の全てのガス発生剤の燃焼が完了するのに時間がかかるため、規定時間内にガスの発生を終了させなければならないガス発生器には好ましくない配置である。

一方（２）の場合は、燃焼室とフィルタ室が軸方向に配置しているため、燃焼室の長さが短くなり、（１）の問題は発生しない。しかしながら、一端部側から点火手段にてガス発生剤を着火・燃焼させるため、作動初期の段階ではフィルタ室に近い方には未燃焼のガス発生剤が存在する。この未燃焼のガス発生剤によって、燃焼ガスの流れが妨げられて燃焼室内部の圧力が増大すると、ガス発生剤の燃焼速度が急に上昇し、燃焼室の耐圧限界以上になる可能性もある。したがって、作動初期の段階で発生した燃焼ガスを速やかにフィルタ室へ排出する必要がある。

本発明のガス発生器では、第１燃焼室の内壁面との間に環状間隙を形成するように、側面に孔を形成したカップが配置され、その中に第１ガス発生剤が収容されている。このため、作動初期に点火手段近傍で着火・燃焼したガス発生剤からの燃焼ガスは、カップの側面に形成された孔から環状間隙を通過し、第１連通孔へと導かれる。このため未燃焼のガス発生剤によって、燃焼ガスの通路が閉塞されることがなく、発生した燃焼ガスが円滑にフィルタ室へと流れるため、上記した問題は発生することがない。

カップ側面に形成される孔は、ガス発生剤よりも小さい孔であり、カップの側面に多数形成されることが望ましい。特に発生したガスに対して、実質的に圧力損失を発生させない程度の全開口面積を有する孔であることが望ましい。

また第１燃焼室の内壁面との間に形成される環状間隙の断面積は、第１燃焼室とフィルタ室との間に形成される第１連通孔の開口面積よりも大きくなるように設定されることが望ましい。これは第１連通孔によって第１燃焼室中のガス発生剤の燃焼性能を調整するためである。

請求項２の発明は、請求項１記載のガス発生器において、カップが、孔の形成された小径部と、小径部の径よりも大きい径を有する大径部とを有し、小径部の外周面と第１燃焼室の内壁面との間には環状間隙が設けられ、大径部の外周面と第１燃焼室の内壁面が当接されているものを提供する。

小径部とそれより径の大きい大径部を有することで、第１燃焼室の内壁面（筒状ハウジングの内壁面）とカップの外周面との間に環状間隙を形成することが容易になり、この環状間隙を燃焼ガスの通路とすることができる。

したがって、点火手段近傍で発生した燃焼ガスは、第１燃焼室中で未燃焼のガス発生剤が存在する部分を通らなくても、第１連通孔まで到達することができる。なお、小径部及び大径部の径とは、それぞれカップの外径を示す。

更にカップの大径部の外周面が第１燃焼室の内壁面に当接されていることで、カップの半径方向の固定ができるため、振動等でカップが移動することがない。なお、カップの大径部の端部に階段状の段差部を設け、前記段差部とハウジングの内壁面に設けた１又は２の突起の組み合わせにより、カップの軸方向への移動防止作用を高めるようにしても良い。

請求項３の発明は、請求項２記載のガス発生器において、カップ中、小径部の軸方向長さが第１燃焼室の軸方向長さの半分以上を占めているものを提供する。

このように小径部の軸方向長さを調整することにより、第１燃焼室の内壁面とカップの外周面との間に充分な環状間隙が確保されるので、燃焼ガスの流れが良くなる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器において、第１燃焼室内には、点火手段から生じた着火エネルギーを第１ガス発生剤に導くための、周面に孔を有する伝火チューブが配置されており、伝火チューブの軸方向長さが第１燃焼室の軸方向長さの半分以上を占めているものを提供する。

第１燃焼室が軸方向に長い形状である場合、その一端部からガス発生剤を着火・燃焼させた場合、第１燃焼室の全てのガス発生剤を均一に燃焼させることは難しい。よって、周面に孔を有する伝火チューブを配置することにより、点火手段の作動により生じた着火エネルギーが第１ガス発生剤に伝わりやすくなるため、その着火・燃焼が促進される。なお、第１燃焼室の形状に応じて、例えば、軸方向長さと半径方向長さの差が小さいような場合には、伝火チューブの占有長さは、第１燃焼室の軸方向長さの半分未満でも良い。

また、請求項３の要件と組み合わせることにより、伝火チューブ周面付近で着火・燃焼して発生した燃焼ガスが、速やかにカップに形成された孔を通過し、第１連通孔（第１仕切部材）へと移動することができる。よって、第１燃焼室内部が、過剰に高圧になったりすることも防止できるため、ガス発生器が安定して作動することになる。

請求項５の発明は、請求項４記載のガス発生器において、伝火チューブが、一端が閉塞され、点火手段と接続する他端が開口された筒状のものであり、他端開口部には半径方向外側に広がるフランジ部が形成され、フランジ部が第１ガス発生剤の充填孔を有しているものを提供する。

第１燃焼室内に第１ガス発生剤を充填してから伝火チューブを燃焼室内に挿入する場合、伝火チューブの挿入時にガス発生剤に力が掛かり過ぎ、第１ガス発生剤が崩壊する恐れがある。また、伝火チューブを第１燃焼室内に挿入すること自体も困難となる。

よって、第１ガス発生剤の充填前に伝火チューブを第１燃焼室内に配置しておくことが好ましい。そして、その場合における伝火チューブの固定手段としてフランジを設け、フランジに第１ガス発生剤の充填孔を設けたものである。

このようにすることで、伝火チューブを先に第１燃焼室内の所定の位置に設置した後に、第１ガス発生剤を充填することができるため、第１ガス発生剤、及び伝火チューブの設置が容易になり、また組み立て時の第１ガス発生剤の崩壊による性能変化も防止できる。

請求項６の発明は、請求項５記載のガス発生器において、点火手段が電気式点火器を有し、電気式点火器が点火器カラーに取り付けられてハウジングに組み込まれており、
伝火チューブは、フランジの外周縁がハウジング内周面に形成された突起と点火器カラーにより挟持されており、
ハウジング端部をカシメることにより点火器カラーと伝火チューブが一緒に固定されているものを提供する。

点火器が点火器カラーに取り付けられているため、ハウジングに対してカシメや溶接などで固定をする際、点火器に溶接熱やカシメ荷重が直接に加わらないので、組立作業時に安全が確保できる。点火器カラーと点火器との間にシール部材を配置して、湿気の侵入、燃焼ガスの漏出を防止することができる。またハウジングと点火器カラーとの間にもシール部材を配置して、湿気の侵入と燃焼ガスの漏れを防止できる。シール方法としては、点火器カラーのうち、点火器、又はハウジングと当接する部分に溝を設け、Oリングを配置する方法を適用できる。

伝火チューブを燃焼室内に固定する際に、フランジの外周縁をハウジング内表面に形成された突起と点火器カラーにより挟み付けて保持することで、フランジのハウジング軸方向への位置決めが容易になる。更にフランジ部を点火器カラーとともにハウジング端部からカシメることで、伝火チューブと点火器を一緒に固定できる。またハウジング内表面の突起には、カシメによって、点火器カラー及び伝火チューブのフランジの両方と共にカシメ荷重が加わっているため、点火器カラー及び伝火チューブがしっかりと固定できる。

ハウジング内表面に形成された突起は、円周上に連続した突起でもよいし、不連続な突起でも良い。またエンボス加工のような点状の突起を円周上に等間隔に形成したものでも良い。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のガス発生器において、第１燃焼室内に配置されたカップが、両端が開口した筒状のものであり、第１連通孔に面する開口部が、前記開口部に着脱自在に取付られた蓋により閉塞されているものを提供する。

カップの第１連通孔に面した開口部を蓋で閉塞し、この蓋をカップの底部とするものである。この蓋は、カップ内に圧入する等の方法により、着脱自在にする。このような蓋を底部の代わりすることにより、蓋を外した状態でカップ内に第１ガス発生剤を充填できるようになるため、ガス発生器の組立作業が容易となる。更に、蓋をカップ内に圧入可能にした場合、第１ガス発生剤の充填量に応じて圧入位置を調整することで、第１ガス発生剤の充填空間を適切な容量（第１ガス発生剤が振動により移動しないような隙間のない状態）に調整できるので、振動により、第１ガス発生剤が移動接触して崩壊することが防止できる。

なお、このような蓋を有するカップを使用したとき、伝火チューブは、請求項５の発明のようなフランジ部に第１ガス発生剤の充填孔を有するものでなくても良い。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のガス発生器において、第１燃焼室とフィルタ室との間に、両室を仕切る第１仕切部材が配置され、第１仕切部材が第１連通孔を有しているものを提供する。

第１仕切部材で第１燃焼室とフィルタ室を分けることで、第１燃焼室として最適な大きさの空間を確保できるため、第１ガス発生剤の燃焼時に余分な空間が存在せず、燃焼内圧を確実に立ち上げることができ、第１ガス発生剤の燃焼を促進するように働く。

請求項９の発明は、請求項８記載のガス発生器において、第１連通孔が、第１仕切部材の中央に１つ形成され、点火手段の作動前にはシール部材で閉塞されているものを提供する。

第１連通孔は、第１燃焼室内部の第１ガス発生剤の防湿のために、シール部材で閉塞されている。シール部材としては、厚さ50μm程度のアルミニウムテープを使用することができる。アルミニウムテープは、単に湿気の侵入を阻止するのが目的であり、第１ガス発生剤の燃焼性能を調整するものではない。

また第１連通孔として、複数の開口（全開口面積は同じにしておいて）を設けた場合、シール部材の厚さ、開口径の僅かな差によって一部のシール部材が破裂せずに残る場合がある。そうなると、燃焼性能にバラツキが発生することになる。一方、連通孔を１つにすれば、確実にそのシール部材を破裂させることができるため、燃焼性能も安定する。

第１連通孔の開口面積は、第１ガス発生剤の燃焼性能（第１燃焼室内の圧力）を調整できるように設定することが好ましい。具体的には、第１連通孔の開口面積をAt1、第１ガス発生剤の全表面積をA1とすると、300＜A1／At1＜1300にすることが好ましい。

請求項１０の発明は、請求項８又は９記載のガス発生器において、第１仕切部材が、ハウジング外周面をカシメることで周縁部において固定されているものを提供する。

第１仕切部材をカシメで固定することから、溶接などの大規模な設備が必要なく、安価に組み立てができる。カシメは、ハウジングの円周上を連続の溝を成形するようなカシメのほかに、不連続の溝を形成するようなカシメでも良い。

請求項１１の発明は、請求項８〜１０のいずれかに記載のガス発生器において、カップと第１仕切部材との間には、カップの底面と当接し、カップ底面と第１連通孔との間に間隙を形成するためのリテーナが配置されているものを提供する。

第１ガス発生剤の燃焼時には、ハウジング内部に燃焼圧力が発生するため、カップが移動して、第１連通孔を閉塞する可能性があるが、上記のようなリテーナを配置することにより、カップによって第１連通孔が閉塞することを防止できる。

請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のガス発生器において、ハウジング内部には、更にフィルタ室と軸方向に隣接して、内部に第２ガス発生剤を収容する第２燃焼室が配置されており、フィルタ室と第２燃焼室との間には第２連通孔を形成した第２仕切部材が配置されているものを提供する。

燃焼室を複数にすることにより、衝突時の衝撃に応じて出力を細かく調整することができる。第１燃焼室と第２燃焼室それぞれに配置された第１ガス発生剤及び第２ガス発生剤は独立に燃焼する。そのため点火手段も各々の燃焼室に配置されている構造とする。

第１焼室と第２燃焼室の容積は同じでも異なっていてもよく、また第１ガス発生剤、第２ガス発生剤の形状、寸法、組成、組成比、充填量も同一であっても異なっていても良い。なお、第２連通孔は、第１連通孔と同様、第２仕切部材の中央に１つ形成されていることが好ましく、第２燃焼室内に湿気が侵入しないように、シール部材によって閉塞されていることが好ましい。

請求項１３の発明は、請求項１２記載のガス発生器において、第２仕切部材には、第１燃焼室からの燃焼ガスによる第２ガス発生剤の着火を阻止する伝火防止手段が配置されているものを提供する。

第１ガス発生剤の燃焼によって発生した高温ガスは、第１連通孔を閉塞するシール部材を破り、フィルタ室に侵入した後、フィルターによって冷却、浄化されてハウジング周壁部に形成されたガス排出口から排出される。しかし、第１燃焼室から発生する燃焼ガスの一部は、その流速から、延長線上にある第２燃焼室とフィルタ室を仕切る第２仕切板に形成された第２連通孔を閉塞するシール部材を破る可能性がある。シール部材が破れてしまうと、高温ガスと接触することから第２ガス発生剤まで着火・燃焼してしまう。

特に衝突衝撃が小さく第１ガス発生剤の燃焼だけでエアバッグを膨張させようとした場合、誤って第２ガス発生剤まで着火・燃焼させてしまうと、エアバッグの展開速度が早すぎることになる。

よって、第２仕切部材に伝火防止手段を配置しておけば、第１ガス発生剤の燃焼によって発生した高温ガスが第２ガス発生剤まで着火・燃焼させないため、衝撃に応じたバッグ展開速度を実現できる。

請求項１４の発明は、請求項１３記載のガス発生器において、伝火防止手段は、第２連通孔に対向する底面部と、その底面部の周縁部から伸び、孔を有する周壁部を有するカップ状部材であるものを提供する。

伝火防止手段は、カップ形状であり、底面は孔を有さず、周壁部のみに孔を有するものであり、底面を第２連通孔に対向させるように配置されている。このとき、周壁部に形成された孔が、フィルタ内周面に対向し、かつ孔とフィルタ内周面との間に距離が生じるように、伝火防止手段の形状及び大きさを調整することが望ましい。

このような伝火防止手段は、形状が単純なため製造が容易であり、確実にその機能（伝火防止機能）を果たすことができる。この伝火防止手段は、第１燃焼室、又は第２燃焼室のうち、遅れて燃焼する（又は衝撃の大きさによっては着火・燃焼しない）場合のあるガス発生剤を収容した燃焼室側に取り付けられ、それを取り付けられた仕切部材（例えば第２仕切部材）に隣接する燃焼室（第２燃焼室）内に配置されたガス発生剤（第２ガス発生剤）が、もう一方のガス発生剤（第１ガス発生剤）の燃焼によって発生した高温ガス等によって伝火・着火し燃焼するのを防止するためのもので、第２ガス発生剤の燃焼ガスの通過を妨げるものではない。

よって、いずれの燃焼室とも他方の燃焼室よりも遅れて燃焼する（又は着火・燃焼しない）場合があるときは、両方の仕切部材に取り付けることもできる。

請求項１５の発明は、請求項１４記載のガス発生器において、伝火防止手段は、更に周壁部から半径方向外側に広がるフランジ部を有し、フランジ部がフィルタの一端面と第２仕切板との間に挟持されて固定されているものを提供する。

フランジ部をフィルタの一端部と第２仕切部材との間に挟持することで、伝火防止手段の固定が容易になる。またフランジ部の外径を、フィルタ室を形成するハウジングの内周径よりもわずかに小さく設定することで、ガス発生器組み立て時において、伝火防止手段の半径方向への移動を防止できる。

本発明のガス発生器は、主として車両の助手席側に取り付けられるが、運転席側や側面衝突、又はカーテンエアバッグ用のガス発生器としても使用することができる。また、本発明のガス発生器は、ハウジングが筒状のものに限定されず、軸方向の長さ（Ｌ_１）と半径方向の長さ（Ｌ_２）が、Ｌ_１＞Ｌ_２、Ｌ_１＝Ｌ_２、Ｌ_１＜Ｌ_２のいずれの形態のものにも適用できる。

本発明のガス発生器によれば、細長い形状のもので、燃焼室とフィルタ室とが隣接配置され、燃焼室の端部側から点火手段でガス発生剤を着火燃焼させる型式であるが、燃焼室内のガス発生剤の着火性及び燃焼性も良く、主として燃焼室内に配置したカップの作用により、生じた燃焼ガスの円滑な流れを維持できる。

図１により、ガス発生器の実施形態を説明する。図１は、ガス発生器の軸方向の断面図である。

ガス発生器１０は、筒状ハウジング１５内に、第１燃焼室２０、フィルタ室４０及び第２燃焼室５０を有しており、それらは前記の順序で一端側から軸方向に直列配置されている。

第１燃焼室２０には、第１燃焼室２０の内壁面（ハウジング１５の内壁面）２１との間に環状間隙２８を形成するように、側面に複数の孔２６を有するカップ２３が、底面２３ａが第１連通孔４５に面するように配置されている。カップ２３内には、燃焼によりガスを発生する第１ガス発生剤（図示せず）が収容されている。第１ガス発生剤としては、公知の組成及び形状等のものを使用できる。

カップ２３は、孔２６の形成された小径部２４と、小径部２４の径よりも大きい径を有する大径部２５とを有し、底面２３ａには孔は設けられていない。

カップ２３の小径部２４と大径部２５は、小径部２４の外周面と第１燃焼室の内壁面２１との間にガス流の通路となる環状間隙２８が形成され、大径部２５の外周面が第１燃焼室の内壁面２１に当接されるように、それぞれの径が調整されている。

カップ２３は、大径部の外周面が第１燃焼室の内壁面２１に当接・固定されることで、カップ底面２３ａと第１連通孔４５との間に間隙が設けられると共に、軸方向への移動が防止されている。具体的には、大径部２５の外径が第１燃焼室２１の内径よりも僅かに大きくなるようにして、カップ２３を第１燃焼室２０内に圧入し、大径部２５の外周面から半径方向外側への押圧力を生じさせることで、カップ２３が固定され、カップ底面２３ａと第１連通孔４５との間に間隙が設けられると共に、軸方向への移動が防止される。

なお、図２に示すとおり、カップ２３の大径部２５を階段状の段差部２９ａとし、段差部２９とハウジングの内壁面２１に設けた２つの突起２９ａ、２９ｂ（突起２７と同様のもの）により、カップ２３の軸方向への移動の防止作用を高めるようにしても良い。

カップ２３中、小径部２４の軸方向長さは、第１燃焼室２０の軸方向長さの半分以上を占めている。小径部２５の外径は、第１ガス発生剤の充填量（発生ガス量）と環状間隙２８の間隔（即ち、ガス流の通り易さ）を考慮して決定される。

カップ２３は、図３に示すように、図１の底面２３ａに替えて、圧入により着脱自在にされた蓋２３ａを使用することができる。蓋２３ａは、カップ２３内を軸方向に移動自在であるから、蓋２３ａの位置を調整することにより、第１ガス発生剤の充填量に応じて、カップ２３内の容量（第１ガス発生剤の充填空間の容量）を調整できる。

第１燃焼室２０の一端側には、第１ガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段となる第１点火器（電気式点火器）３０が点火器カラー３１に嵌め込まれて、ハウジング１５に組み込まれている。第１点火器３０は、図示していないコネクタ及びリードワイヤを介して、自動車のバッテリーに接続される。なお、第１点火器３０及び点火器カラー３１は、第１燃焼室２０には含まれない。

第１燃焼室２０内には、第１点火器３０から生じた着火エネルギーを第１ガス発生剤に導くための、周面に複数の孔３６を有する伝火チューブ３５が配置されている。伝火チューブ３５は、軸方向長さが第１燃焼室２０の軸方向長さの半分以上を占めている。

伝火チューブ３５は、一端が閉塞され、第１点火器３０と接続する他端が開口された筒状のものであり、内部には、第１点火器３０の着火エネルギーを受けて着火・燃焼し、第１ガス発生剤を着火・燃焼させるための伝火薬３９が収容されている。伝火チューブ３５の中心軸と、第１点火器３０の中心軸は一致している。

伝火チューブ３５の他端開口部には、半径方向外側に広がるフランジ部３７が形成され、フランジ部３７は第１ガス発生剤の充填孔３８を有している。充填孔３８の形状及び大きさは、第１ガス発生剤の形状及び大きさに応じて設定される。

伝火チューブ３５は、フランジ部３７の外周縁がハウジング１５の内周面２１に形成された突起２７と点火器カラー３１により挟み付けられて固定されており、ハウジング端部２２をカシメることにより、点火器カラー３１と伝火チューブ３５（フランジ部３７）が、端部２２と突起２７で挟み付けられて一緒に固定されている。

フィルタ室４０は、内部に筒状フィルタ４２が配置され、周面（ハウジング１５）に複数のガス排出口７０を有している。筒状フィルタ４２の外周面とガス排出口７０（ハウジング１５の内壁面２１）との間には、間隙が設けられている。ガス排出口７０は、防湿のため、アルミニウムテープ等のシール部材７１で閉塞されている。

フィルタ室４０と第１燃焼室２０の間には、両室を仕切る円盤状の第１仕切部材４３が配置され、第１仕切部材４３の中央には、１つの第１連通孔４５が形成されている。第１連通孔４５は、防湿のため、アルミニウムテープ等のシール部材（図示せず）で閉塞されている。第１仕切部材４３は、周縁部が、ハウジング１５に形成されたカシメ４６、４７により、周囲から挟み付けられるようにして固定されている。

カップ２３と第１仕切部材４３との間には、カップ２３の底面２３ａと当接し、カップ底面２３ａと第１連通孔４５との間に間隙を形成し、燃焼ガス流を円滑に流すためのリテーナ４８が配置されている。このリテーナ４８は、間隙２８を通り、第１連通孔４５に至る燃焼ガスの流れを阻害しない形状に設定されている。

なお、上記した他の手段により、カップ底面２３ａと第１連通孔４５との間に間隙が設けられ、カップ２３の軸方向への移動が防止されるのであれば、リテーナ４８は不要である。図１において、カップ２３とリテーナ４８を一体に成形するか、又はカップ２３の底面２３ａとリテーナ４８を固着することで、１つの部材にしても良い。図３において、蓋２３ａとリテーナ４８を一体に成形するか、又は蓋２３ａとリテーナ４８を固着することで、１つの部材にしても良い。

フィルタ室４０を挟んで、第１燃焼室２０と対向する位置に、第２燃焼室５０が配置されている。第２燃焼室５０の内部には、所要量の第２ガス発生剤（図示せず）が収容されている。

フィルタ室４０と第２燃焼室５０との間には、第２連通孔５３を有する円盤状の第２仕切部材５２が配置されている。第２連通孔５３は、防湿のため、アルミニウムテープ等のシール部材（図示せず）で閉塞されている。第２仕切部材５２は、周縁部が、ハウジング１５に形成されたカシメ６２、６３により、周囲から挟み付けられるようにして固定されている。

各燃焼室内の気密を確実にするには、次の方法が適用できる。第１燃焼室２０の場合、点火器カラー３１とハウジング１５の間、及び点火器３０と点火器カラー３１の間の少なくとも一方にＯ−リングやガスケット等のシール部材を配置する。第１仕切り部材４３とハウジング１５の間にも同様のシール部材を配置する。第２燃焼室５０、第２仕切り部材５２も、第１燃焼室２０、第１仕切り部材４３と同様にしてシール部材を配置する。このようにしてシール部材を配置した場合、ガス排出口７０を塞ぐシール部材７１を不要にできる。

第２燃焼室５０の一端側には、第２ガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段となる第２点火器（電気式点火器）５５が点火器カラー５６に嵌め込まれて、ハウジング１５に組み込まれている。第２点火器５５は、図示していないコネクタ及びリードワイヤを介して、自動車のバッテリーに接続される。なお、第２点火器５５及び点火器カラー５６は、第２燃焼室５０には含まれない。

第２点火器５５の点火部には、アルミニウム製のカップに収容された伝火薬５７が配置されており、第２点火器５５及び伝火薬５７は、着火エネルギーを放出する孔５９を有するリテーナ５８により、第２燃焼室５０と分離されている。リテーナ５８は、そのフランジ部が、点火器カラー５６と第２燃焼室の内壁面（ハウジングの内壁面）２１の突起６０により、挟み付けられており、ハウジング１５の端部６１をカシメることで、点火器カラー５６とリテーナ５８が、端部６１と突起６０に挟み付けられて一緒に固定されている。

第２仕切部材５２には、第１燃焼室２０からの燃焼ガスによる第２ガス発生剤の着火を阻止する伝火防止手段６５が配置されている。伝火防止手段６５は、第２連通孔５３に対向する底面部６６と、その底面部６６の周縁部から伸び、複数の孔６８を有する周壁部６７を有するカップ状部材である。

伝火防止手段６５は、更に周壁部６７から半径方向外側に広がるフランジ部６９を有し、フランジ部６９が、フィルタ４２の一端面と第２仕切板５２との間に挟み付けられて固定されている。

次に、図１により、ガス発生器１０の組立法について説明する。まず、筒状ハウジング１５に予めカシメ部４６及びカシメ部６３を形成しておき、ハウジング１５のいずれかの開口部から、カシメ部４６及びカシメ部６３に当接するまで筒状フィルタ４２を挿入する。その後、第１仕切り板４３をカシメ部４６に当接するまで挿入し、更にカシメ部４７を形成して、第１仕切り板４３を固定する。このとき、第１連通孔４５は、アルミニウムテープで閉塞しておく。

次に、リテーナ４８を第１仕切り板４３に当接するまで挿入した後、カップ２３を、底面２３ａがリテーナ４８に当接するまで挿入する。続いて、伝火チューブ３５を、フランジ部３７が突起２７に当接するまで挿入し、充填孔３８から、所要量の第１ガス発生剤をカップ２３内に充填する。

次に、点火器カラー３１に嵌め込んだ第１点火器３０を挿入し、端部３２をカシメて固定する。第２燃焼室５０側については、ハウジング１５の他端側開口部から、上記と同様の手順に準じて各部品を挿入し、最終的に端部６１をカシメて固定する。

次に、図３により、ガス発生器１０の他の組立法について説明する。まず、点火器３０側の端部２２をカシメておき、点火器３０を組み込んだカラー３１をハウジング１５の反対側（点火器５５側）から挿入する。続いて、伝火チューブ３５（充填孔３８は無くても良い）を挿入し、カシメ２７を形成する。その後、筒状のカップ２３をハウジング１５の内壁面２１に沿って圧入する。このとき、図２に示すような突起２９ｂを形成しておくと、カップ２３の固定が容易になる。

次に、カップ２３の開口部（第１連通孔４５側）から所定量の第１ガス発生剤をカップ２３内に充填した後、底面に替わる蓋２３ａをカップ２３の内周面に沿って圧入する。このときの圧入位置は、第１ガス発生剤の充填量に応じて調整する。

その後、リテーナ４８、第１仕切り部材を挿入し、カシメ４６、４７で固定して、残りの部材を順番に組み付けていく。

次に、図１、図３により、ガス発生器１０を自動車のエアバッグシステムに組み込んだときの動作（第１点火器３０が先に作動し、僅かに遅れて第２点火器５５が作動する場合の動作）を説明する。

自動車が衝突後、第１点火器３０が作動して着火エネルギーが生じ、伝火チューブ３５内の伝火薬３９を着火・燃焼させる。伝火薬３９の着火・燃焼により生じた着火エネルギー（火炎乃至は高温ガス）は、複数の孔３６から第１燃焼室２０内に放出される。

カップ２３内の第１ガス発生剤は、孔３６に近いものから順に着火・燃焼され、最終的には全体が着火・燃焼される。この燃焼過程において、燃焼ガスは、カップ２３の側面に設けられた複数の孔２６から順次放出され、環状間隙２８を通り、第１連通孔４５に至る。

このように伝火チューブ３５が設けられているので、第１ガス発生剤全体の着火性が向上される。更にカップ２３が設けられているので、環状間隙２８が確保され、リテーナ４８が設けられているので、第１連通孔４５が開放されているため、燃焼ガスの円滑な流れが維持される。

その後、燃焼ガスは、第１連通孔４５を閉塞するシール部材を破壊し、フィルタ室４０に流入し、フィルタ４２により冷却乃至は浄化された後にガス排出口７０から噴出され、エアバッグを膨張させる。このとき、フィルタ室４０に流入した高温の燃焼ガスは、伝火防止手段６５の作用により、第２燃焼室５０内に流入することはない。

僅かに遅れて第２点火器５５が作動し、伝火薬５７及び第２ガス発生剤が着火・燃焼されて、高温の燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスは、第２連通孔５３を閉塞するシール部材を破り、第２連通孔５３から伝火防止手段６５の孔６８を通ってフィルタ室４０内に流入する。その後、燃焼ガスは、フィルタ４２により、冷却乃至は浄化された後にガス排出口７０から噴出され、エアバッグを更に膨張させる。

ガス発生器の軸方向断面図。 図１のガス発生器の別実施形態の部分断面図。 別実施形態のガス発生器の軸方向断面図。

符号の説明

１０ ガス発生器
１５ ハウジング
２０ 第１燃焼室
２３ カップ
３０ 第１点火器
４０ フィルタ室
４２ 筒状フィルタ
４３ 第１仕切り部材
４５ 第１連通孔
５０ 第２燃焼室
５５ 第２点火器
７０ ガス排出口

Claims (15)

1. ガス排出口を有する筒状ハウジング内に少なくとも第１燃焼室とフィルタ室を有し、第１燃焼室とフィルタ室が軸方向に隣接配置され、第１連通孔で連通されており、
   第１燃焼室には、第１燃焼室の内壁面との間に環状間隙を形成し、底面が第１連通孔に面するように側面に孔を有するカップが配置され、前記カップ内には燃焼によりガスを発生する第１ガス発生剤が収容され、第１燃焼室の一端部側には第１ガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段が配置されており、
   フィルタ室は、内部に筒状フィルタが配置され、周面にガス排出口を有しており、
   第１燃焼室で生じた燃焼ガスは、カップ側面の孔、環状間隙及び第１連通孔を通ってフィルタ室に流入し、筒状フィルタを経由してガス排出口から排出されるガス発生器。
2. カップが、孔の形成された小径部と、小径部の径よりも大きい径を有する大径部とを有し、小径部の外周面と第１燃焼室の内壁面との間には環状間隙が設けられ、大径部の外周面と第１燃焼室の内壁面が当接されている、請求項１記載のガス発生器。
3. カップ中、小径部の軸方向長さが第１燃焼室の軸方向長さの半分以上を占めている、請求項２記載のガス発生器。
4. 第１燃焼室内には、点火手段から生じた着火エネルギーを第１ガス発生剤に導くための、周面に孔を有する伝火チューブが配置されており、伝火チューブの軸方向長さが第１燃焼室の軸方向長さの半分以上を占めている、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 伝火チューブが、一端が閉塞され、点火手段と接続する他端が開口された筒状のものであり、他端開口部には半径方向外側に広がるフランジ部が形成され、フランジ部が第１ガス発生剤の充填孔を有している、請求項４記載のガス発生器。
6. 点火手段が電気式点火器を有し、電気式点火器が点火器カラーに取り付けられてハウジングに組み込まれており、
   伝火チューブは、フランジの外周縁がハウジング内周面に形成された突起と点火器カラーにより挟持されており、
   ハウジング端部をカシメることにより点火器カラーと伝火チューブが一緒に固定されている、請求項５記載のガス発生器。
7. 第１燃焼室内に配置されたカップが、両端が開口した筒状のものであり、第１連通孔に面する開口部が、前記開口部に着脱自在に取付られた蓋により閉塞されている、請求項１〜６のいずれかに記載のガス発生器。
8. 第１燃焼室とフィルタ室との間に、両室を仕切る第１仕切部材が配置され、第１仕切部材が第１連通孔を有している、請求項１〜７のいずれかに記載のガス発生器。
9. 第１連通孔が、第１仕切部材の中央に１つ形成され、点火手段の作動前にはシール部材で閉塞されている、請求項８記載のガス発生器。
10. 第１仕切部材が、ハウジング外周面をカシメることで周縁部において固定されている請求項８又は９記載のガス発生器。
11. カップと第１仕切部材との間には、カップの底面と当接し、カップ底面と第１連通孔との間に間隙を形成するためのリテーナが配置されている、請求項８〜１０のいずれかに記載のガス発生器。
12. ハウジング内部には、更にフィルタ室と軸方向に隣接して、内部に第２ガス発生剤を収容する第２燃焼室が配置されており、フィルタ室と第２燃焼室との間には第２連通孔を形成した第２仕切部材が配置されている、請求項１〜１１のいずれかに記載のガス発生器。
13. 第２仕切部材には、第１燃焼室からの燃焼ガスによる第２ガス発生剤の着火を阻止する伝火防止手段が配置されている、請求項１２記載のガス発生器。
14. 伝火防止手段が、第２連通孔に対向する底面部と、その底面部の周縁部から伸び、孔を有する周壁部を有するカップ状部材である、請求項１３記載のガス発生器。
15. 伝火防止手段が、更に周壁部から半径方向外側に広がるフランジ部を有し、フランジ部がフィルタの一端面と第２仕切板との間に挟持されて固定されている、請求項１４記載のガス発生器。
    
    
    

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