JP2005238907A

JP2005238907A - エアバッグ用ガス発生器

Info

Publication number: JP2005238907A
Application number: JP2004048999A
Authority: JP
Inventors: Kenji Numamoto; 賢治沼本; Naoki Matsuda; 直樹松田; Teppei Hanano; 鉄平花野
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-09-08
Also published as: EP1568548A1

Abstract

【課題】設計当初の燃焼性能を維持できるエアバッグ用ガス発生器。
【解決手段】第１点火器21の作動により発生した着火エネルギーは、第１連通孔24、第１中間室30、第２連通孔43を通って、第２燃焼室40内に流入して、ガス発生剤43を着火燃焼させる。着火エネルギーが迂回して第２燃焼室40内に流入するため、ガス発生剤43が衝撃を受けて割れ、燃焼性能を変化させることがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のエアバッグシステムに使用するエアバッグ用ガス発生器に関する。

固形ガス発生剤（錠剤、円柱等の形状に成形されたもの）を用いたガス発生器では、点火器の作動により発生した着火エネルギー（高温ガス、火炎等）によりガス発生剤を着火燃焼させるもの、点火器により伝火薬を燃焼させ、発生した着火エネルギーによりガス発生剤を着火燃焼させるものがある。

ガス発生器では、点火器が作動して着火エネルギーが発生したときには大きな衝撃波が発生するため、この衝撃波が直接ガス発生剤に当たるとガス発生剤が割れてしまうことがある。ガス発生剤が割れた場合、表面積が増大して燃焼初期のガス発生量も増加するため、設計当初の燃焼性能を維持することができない。

特許文献１では、衝撃波バリア６０により燃焼室を２つに分割し、片方の燃焼室（第１燃焼室）は点火器２４の作動部と対向し、残りの燃焼室（第２燃焼室）はバリア６０に形成された複数の連通孔６４により、第１燃焼室と連通されている。

しかし、点火器２４と２つの燃焼室は直列配置されているため、着火エネルギーは第１燃焼室に直進し、更に連通孔６４を通って第２燃焼室にも直進するものと考えられ、衝撃波によりガス発生剤が破損する恐れがある。
ＵＳＰ５，３４５，８７５

従来のガス発生器では、点火器の作動により発生した着火エネルギーが、衝撃波となり直接ガス発生剤に衝突する構造であるため、作動直後に固形ガス発生剤が割れ、表面積が増大して、設計当初の燃焼性能を維持できない恐れがある。

本発明は、着火エネルギーによるガス発生剤の割れ等の破損を防止することで、設計当初の燃焼性能を維持できるエアバッグ用ガス発生器を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に、点火手段が収容された点火手段室、及び点火手段室と隣接し、点火手段により着火燃焼されるガス発生剤が収容された燃焼室を有しており、
燃焼室が、少なくとも一方向側を除いてハウジング内壁面及び点火手段室に包囲された、ガス発生剤が存在していないガス流入空間を有しており、
点火手段室と燃焼室が連通孔のみで連通され、前記連通孔が前記ガス流入空間に面しており、
点火手段室内の点火手段の作動により生じた着火エネルギーが、連通孔を通って前記ガス流入空間に流入し、ハウジング内壁面に衝突することで向きを変え、燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるものであるエアバッグ用ガス発生器を提供する。

本発明のエアバッグ用ガス発生器におけるガス発生剤は、錠剤状、円柱状、ペレット状等の所望形状に成形されたものである。また、点火手段は、点火器と、公知のＢ／ＫＮＯ₃のような伝火薬又は公知のガス発生剤（このガス発生剤は、主に伝火薬として作用するが、燃焼ガスはエアバッグの膨張にも利用される）との組み合わせにするほか、点火器のみとすることもできる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器におけるハウジングは、筒状のものが好ましく、幅方向の断面形状は円形に限定されず、楕円形や多角形でもよい。

ガス流入空間は、燃焼室の一部となるものであり、ハウジング内壁面及び点火手段室に三方を囲まれ、残り一方向側が燃焼室内のガス発生剤が存在する空間と連通している。

本発明のエアバッグ用ガス発生器では、点火手段の作動により発生した着火エネルギーの衝撃波は、まずガス発生剤が存在していないガス流入空間内に流入し、向きを変えた後にガス発生剤に衝突するので、ガス発生剤の割れ等の破損が防止され、設計当初の燃焼性能が維持される。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、燃焼室が、燃焼室内に配置された分離壁を有しており、ガス流入空間が、少なくとも一方向側を除いて分離壁及び点火手段室に包囲されているものにすることができる。様々な形態のガス発生器の構造の変化に対応するためである。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、ガス流入空間内にガス発生剤が入り込まないように、非包囲面の大きさとガス発生剤の寸法が関連づけられていることが好ましい。

上記のとおり、ガス流入空間は、ハウジング内壁面及び点火手段室に包囲され、少なくとも一方向側が燃焼室内のガス発生剤が存在する空間と連通しているから、この連通部となる非包囲面の大きさが、ガス発生剤の最小部分の寸法（円柱状のガス発生剤の場合は、直径が相当する）よりも小さくなるように、非包囲面の大きさ、及びガス発生剤の最小部分の寸法のいずれか又は両方が調整されていることが望ましい。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、連通孔とハウジング内壁面又は分離壁が正対していることが好ましい。このように正対関係にあると、着火エネルギーの向きが変えられると共に、流れが阻害されることがなく、ミストの捕捉効果も高められる。

請求項５の発明は、課題の他の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に、点火手段が収容された点火手段室、及び点火手段により着火燃焼されるガス発生剤が収容された燃焼室を有し、更に点火手段室と燃焼室との間に中間室を有しており、
点火手段室と中間室が第１連通孔のみで連通され、中間室と燃焼室が第２連通孔のみで連通されており、
点火手段室内の点火手段の作動により生じた着火エネルギーが第１連通孔を通って中間室に流入し、第２連通孔を通って燃焼室に流入してガス発生剤を着火燃焼させるものであり、
第１連通孔と第２連通孔が、点火手段室で生じた着火エネルギーが直進せずに迂回して燃焼室に流入するように配置されているエアバッグ用ガス発生器を提供する。

本発明のエアバッグ用ガス発生器におけるガス発生剤は、錠剤状、円柱状、ペレット状等の所望形状に成形されたものである。また、点火手段は、点火器と、公知のＢ／ＫＮＯ₃のような伝火薬又は公知のガス発生剤（このガス発生剤は、主に伝火薬として作用するが、燃焼ガスはエアバッグの膨張にも利用される）との組み合わせにすることができる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器では、点火手段の作動により発生した着火エネルギーの衝撃波が直進せずに迂回して燃焼室に流入し、直接ガス発生剤に衝突しないので、ガス発生剤の割れ等の破損が防止され、設計当初の燃焼性能が維持される。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、第１連通孔と第２連通孔の開口方向が異なる方向であることが好ましく、第１連通孔と第２連通孔の開口方向が直交する方向であることがより好ましい。更に第１連通孔は、着火エネルギーの直進方向とは異なる方向、好ましくは直交する方向になるように設けられていることが特に好ましい。

このようにして第１連通孔と第２連通孔を配置することにより、第１連通孔と第２連通孔における着火エネルギーの通過方向が異なり、着火エネルギーが直進せずに迂回して燃焼室に流入するため、本発明の作用効果が得られる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、第１連通孔又は第２連通孔が、ハウジング内壁面又は中間室内壁面に対向しているものが好ましい。

高温ガス（着火エネルギー）にはミスト（ガス発生剤の燃焼によって発生するガス発生剤中の固形成分。例えば、金属成分）が含まれる場合がある。第１連通孔又は第２連通孔が、ハウジング内壁面又は中間室内壁面に対向していると、高温ガスが確実にハウジング内壁面に衝突することになるため、ミスト成分がより低温の内壁面に付着固化して捕捉され、ミスト量が低減される。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、点火手段室と中間室の間を分離する第１仕切り手段、及び中間室と燃焼室の間を分離する第２仕切り手段の少なくとも一方が可動自在であり、第１仕切り手段及び第２仕切り手段の少なくとも一方を移動することで、点火手段室、中間室及び燃焼室の容積を変更できるものが好ましい。

各室の容積を変更することで、燃焼室内のガス発生剤、点火手段室内のガス発生剤又は伝火薬の充填量を調整できるので、ガス発生器の出力の調整が容易になる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、点火手段室と中間室の間を分離する第１仕切り手段が凸部を有しているか、又は中間室と燃焼室の間を分離する第２仕切り手段が凹部を有しており、前記凸部又は凹部が対向する仕切り手段に当接されているものが好ましい。

第１仕切り手段の凸部と第２仕切り手段の平面を当接させるか、又は第２仕切り手段の凹部と第１仕切り手段の平面を当接させることにより、更には凸部と凹部の両方を平面に当接させることにより、容易に所定容積の中間室を形成することができる。このため、第１連通孔から第２連通孔に至る着火エネルギーの移動経路の確保も容易になる。凸部の高さ及び凹部の深さは、中間室の所望容積に応じて調整する。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、中間室のハウジング軸方向の断面積が、第２連通孔の総開口面積よりも大きいものが好ましい。

このような関係にすることにより、着火エネルギーが燃焼室に流入し易くなるため、ガス発生剤の着火性が向上される。

本発明のエアバッグ用ガス発生器においては、点火手段室に点火器及び第１ガス発生剤（上記したとおり、主に伝火薬の作用をする）が収容され、燃焼室に第２ガス発生剤が収容されており、第１ガス発生剤の燃焼温度が第２ガス発生剤の燃焼温度よりも高いものが好ましい。

第１ガス発生剤としては、燃焼温度が1700〜3000℃のガス発生剤を用いることができ、例えば、燃料としてニトログアニジン、酸化剤として硝酸ストロンチウムを用いた組成のものを挙げることができる。

第２ガス発生剤としては、燃焼温度1000〜1700℃のガス発生剤を用いることができ、例えば、硝酸グアニジンを燃料とし、塩基性酸化銅を酸化剤とした組成のガス発生剤を挙げることができる。

第１ガス発生剤と第２ガス発生剤では、第１ガス発生剤の方が着火性が良く、燃焼温度が高いことに伴う大きな着火エネルギーを発生させる。このため、第１ガス発生剤の燃焼により生じた着火エネルギーを迂回して燃焼室に流入させた場合でも、迂回せずに直進させた場合に比べて第２ガス発生剤の着火性が低下することはない。

本発明のエアバッグ用ガス発生器は、エアバッグの膨張手段として、高温の燃焼ガスのみを用いるパイロインフレータ、高温の燃焼ガスとヘリウム、アルゴン、窒素等の加圧ガスを併用するハイブリッドインフレータの両方に適用できる。

また、点火手段及び燃焼室が一組であるシングル型ガス発生器、点火手段及び燃焼室が２組であるデュアル型ガス発生器の両方に適用できる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器は、公知のエアバッグ用ガス発生器、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、カーテン用インフレータに適用できる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器によれば、点火器の作動により発生した着火エネルギーの衝撃波が燃焼室内のガス発生剤に直接衝突することがないため、ガス発生剤に割れ等の破損が生じることがない。このため、ガス発生剤は設計当初の燃焼性能を維持でき、製品への信頼性が向上される。

（１）第１の実施の形態
図１、図２により説明する。図１は、ガス発生器の軸方向への断面図、図２は、図１の部分断面図である。図１のガス発生器１０は、デュアル型のパイロインフレータである。

筒状ハウジング１１内の一端側には、それぞれハウジング軸方向に隣接する第１点火手段室２０と第１燃焼室４０が設けられている。

第１点火手段室２０は、仕切り手段となる第１点火手段室ハウジング２２により囲まれており、内部に第１点火器２１が収容されている。第１点火器２１は、カラー２９と共に筒状ハウジング１１の端部周縁１５ａをかしめることで固定されている。２８は、防湿性を確保するためのＯ−リングである。

第１点火手段室ハウジング２２は、筒状ハウジング１１の環状カシメ部１７ａと第１点火器２１により固定されているので、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。なお、環状カシメ部１７ａを設けず、第１点火手段室ハウジング２２を筒状ハウジング１１内に圧入する方式にすることで、ハウジング軸方向に移動自在にすることもできる。

第１点火手段室２０内には、燃焼温度が1700〜3000℃の第１ガス発生剤２３が収容されている。第１点火器２１の着火部２５にはアルミニウム製のカップ２６が被されており、着火部２５と第１ガス発生剤２３とは接触していない。

第１燃焼室４０は、第１点火手段室ハウジング２２、筒状ハウジング１１及び第１隔壁１９ａにより囲まれている。第１燃焼室４０内には、燃焼温度1000〜1700℃の第２ガス発生剤４３が収容されている。

第１燃焼室４０の一部には、ハウジング内壁面１３（カシメ部１７ａ）、点火手段室ハウジング２２の周面２２ａとフランジ部２２ｂに包囲され、一方向側のみが、第１燃焼室４０内の第２ガス発生剤４３が存在する空間（ガス発生剤の存在空間）と連通された、環状のガス流入空間１６ａが設けられている。

ガス流入空間１６ａとガス発生剤の存在空間との連通部（ガス流入空間１６ａの非包囲面）となる幅Ｗの寸法は、円柱状の第２ガス発生剤４３の直径よりも小さくなるように設定されているので、ガス流入空間１６ａ内に第２ガス発生剤４３が入り込むことはない。したがって、ガス発生剤の充填作業性は損なわれない。

第１点火手段室２０と第１燃焼室４０は、複数の第１連通孔２４のみで連通されている。複数の第１連通孔２４は、ガス流入空間１６ａに面しており、筒状ハウジング１１の内壁面１３に正対している。

このような第１連通孔２４の位置、ガス流入空間１６ａ及び内壁面１３の存在により、第１点火手段室２０内の第１点火器２１の作動により生じた着火エネルギーは、第１連通孔２４を通って第１ガス流入空間１６ａに流入し、ハウジング内壁面１３に衝突することで向きを変え、第１燃焼室４０内の第２ガス発生剤４３を着火燃焼させる。

筒状ハウジング１１の他端側には、それぞれハウジング軸方向に隣接する第２点火手段室５０と第２燃焼室７０が設けられている。

第２点火手段室５０は、仕切り手段となる第２点火手段室ハウジング５２により囲まれており、内部に第２点火器５１が収容されている。第２点火器５１は、カラー５９と共に筒状ハウジング１１の端部周縁５５ａをかしめることで固定されている。５８は、防湿性を確保するためのＯ−リングである。

第２点火手段室ハウジング５２は、筒状ハウジング１１の環状カシメ部１７ｂと第２点火器２５により固定されているので、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。なお、環状カシメ部１７ｂを設けず、第２点火手段室ハウジング５２を筒状ハウジング１１内に圧入する方式にすることで、ハウジング軸方向に移動自在にすることもできる。

第２点火手段室５０内には、燃焼温度が1700〜3000℃の第１ガス発生剤５３が収容されている。第２点火器５１の着火部５５にはアルミニウム製のカップ５６が被されており、着火部５５と第１ガス発生剤５３とは接触していない。

第２燃焼室７０は、第２点火手段室ハウジング５２、筒状ハウジング１１及び第２隔壁１９ｂにより囲まれている。第２燃焼室７０内には、燃焼温度1000〜1700℃の第２ガス発生剤７３が収容されている。

第２燃焼室７０の一部には、ハウジング内壁面１３（カシメ部１７ｂ）、点火手段室ハウジング５２の周面５２ａとフランジ部５２ｂに包囲され、一方向側のみが、第２燃焼室７０内の第２ガス発生剤７３が存在する空間（ガス発生剤の存在空間）と連通された、環状のガス流入空間１６ｂが設けられている。

ガス流入空間１６ｂと第２ガス発生剤７３が存在する第２燃焼室７０との連通部（ガス流入空間１６ｂの非包囲面）の幅（図２のＷと同じ）の寸法は、円柱状の第２ガス発生剤７３の直径よりも小さくなるように設定されているので、ガス流入空間１６ｂ内に第２ガス発生剤７３が入り込むことはない。このため、ガス発生剤の充填作業性は損なわれない。

第１点火手段室２０と第１燃焼室４０は、複数の第１連通孔５４のみで連通されている。複数の第１連通孔５４は、ガス流入空間１６ｂに面しており、筒状ハウジング１１の内壁面１３に正対している。

このような第１連通孔５４の位置、ガス流入空間１６ｂ及び内壁面１３の存在により、第１点火手段室５０内の第１点火器５１の作動により生じた着火エネルギーは、第１連通孔５４を通ってガス流入空間１６ｂに流入し、ハウジング内壁面１３に衝突することで向きを変え、第１燃焼室７０内の第２ガス発生剤７３を着火燃焼させる。

筒状ハウジング１１の中央部には、第１隔壁１７ａ及び第２隔壁１７ｂで挟まれたフィルタ室８０が設けられている。第１隔壁１７ａ及び第２隔壁１７ｂは、溶接部１９ａ、１９ｂにおいて筒状ハウジング１１に溶接固定されている。

第１隔壁１７ａには、第３連通孔８６ａが設けられ、第３連通孔８６ａは、第１燃焼室５０側から、複数の通気孔９２を有するキャップ９１が被せられている。キャップ９１を設けることで、第２ガス発生剤４３が入り込んで第３連通孔８６ａを塞ぐことが防止される。キャップ９１は、フランジ部９３において第１隔壁１７ａに溶接固定されている。

第２隔壁１７ｂには、第３連通孔８６ｂが設けられ、第３連通孔８６ｂは、第２燃焼室７０側から、複数の通気孔９５を有するキャップ９４が被せられている。キャップ９４を設けることで、第２ガス発生剤６４が入り込んで第３連通孔８６ｂを塞ぐことが防止される。キャップ９４は、フランジ部９６において第２隔壁１７ｂに溶接固定されている。

フィルタ室８０には、筒状フィルタ８２が配置されており、筒状フィルタ８２の外周面と筒状ハウジング１１の内壁面１３との間には間隙が設けられている。筒状フィルタ８２と対向する筒状ハウジング１１の壁面には、複数のガス排出口８４が設けられている。複数のガス排出口８４は、防湿のため、アルミニウム製等のシールテープで閉塞されている。

次に、図１、図２により、自動車のエアバッグシステムにガス発生器１０を組み込んだときの動作を説明する。なお、以下においては、第１点火器２１と第２点火器５１が僅かな時間差で作動した場合について説明する。

車両の衝突時、第１点火器２１が作動し、第１ガス発生剤２３を着火燃焼させる。第１ガス発生剤２３は、燃焼温度が1700〜3000℃のものであるから、着火性が非常によく、着火エネルギーも大きい。

この燃焼により生じた着火エネルギー（高温ガス及び火炎）は、第１連通孔２４からハウジング直径方向に噴出してガス流入空間１６ａに流入し、筒状ハウジングの内壁１３に衝突する。このとき、ミストが内壁１３に付着固化して捕捉されると共に、着火エネルギーの衝撃の強さが少し弱められる。

筒状ハウジングの内壁１３に衝突した着火エネルギーは、流れの向きを９０°変えた後、第１燃焼室４０の第２ガス発生剤４３と接触し、着火燃焼させる。

このように第１ガス発生剤２３の燃焼により発生した着火エネルギーは、直進せずに迂回して第１燃焼室４０内の第２ガス発生剤４３と接触するため、着火エネルギーの衝撃波により、第２ガス発生剤４３が割れる等の破損を受け難くなる。

また、第２ガス発生剤４３は、燃焼温度1000〜1700℃であるからそれ自体の着火性は低いが、燃焼温度の高い第１ガス発生剤２３が燃焼して発生した着火エネルギーが大きいので、着火性は非常によい。このため、着火エネルギーが迂回して第１燃焼室４０内の第２ガス発生剤４３と接触することで着火性が低下することはない。

第２ガス発生剤４３の燃焼により発生した高温ガスは、通気孔９２からキャップ９１及び第３連通孔８６ａを通って、フィルタ室８０内に流入する。その後、筒状フィルタ８２を経由することで、冷却されかつ燃焼残渣が濾過された後、シールテープを破り、ガス排出口８４から排出され、エアバッグを膨張させる。

遅れて第２点火器５１が作動した場合、同様の動作がなされ、ガス排出口８４から高温ガスが排出され、エアバッグを更に膨張させる。

（２）第２の実施の形態
図３、図４により、別の実施形態について説明する。図３は、ディスク形状のガス発生器の軸方向への断面図、図４は図３の部分断面図である。本実施形態では、第２燃焼室側においてのみ、本発明の作用効果が発揮される。

ガス発生器１００は、ディフューザシェル１１２と、ディフューザシェル１１２と共に内部収容空間を形成するクロージャシェル１１３とを接合してなるハウジング１１１により、外殻容器が形成されている。ディフューザシェル１１２とクロージャシェル１１３とは、溶接部１１４において溶接されている。図１中、他の黒塗り部分も溶接部を示す。

ディフューザシェル１１２には、所要数で周方向に配置されたガス排出口１１７、１１８が設けられており、このガス排出口１１７、１１８はアルミニウムのシールテープ１７５で閉塞されている。ガス排出口１１７とガス排出口１１８とは、同径でも異なる径でもよい。

ハウジング１１１内には略円筒形状の内筒１１５が配置されており、内筒１１５の上端周縁がディフューザ１１２の天井面１１２ａに接合され、下端周縁がクロージャシェル１１３の底面１１３ａに接合される。これにより、ハウジング内であって、内筒１１５の外側空間内に、第１ガス発生剤１２０ｂを収容する第１燃焼室１２０が形成されている。そして、開放されている内筒１１５の下側開口には、第１点火器１３１と第２点火器１３２を固定している１つのカラー１３３が設けられ、内筒１１５内が密閉されている。

内筒１１５内には、内筒１１５内の空間を上下に区画する隔壁１４０が設けられている。隔壁１４０は、第２点火器１３２の周囲を包囲するスカート部１４１と、このスカート部１４１で囲まれた範囲内に形成された第１連通１５２とを有する平板円形の隔壁として形成されており、内筒１１５の段欠き部１１６に下側から嵌め込まれている。

隔壁１４０が、内筒１１５の段欠き部１１６に嵌め込まれていることから、第１点火器１３１が作動したときでも、作動時の圧力により、上方に移動することが防止される。また、スカート部１４１は、その内径が点火器１３２の点火部分の外径とほぼ同一に設定されており、かつスカート部１４１が点火部分に密着して包囲していることから、第２点火器１３２の作動により生じた火炎は、第１連通孔１５２方向にのみ直進する。

内筒１１５内の隔壁１４０で仕切られた下側空間（即ち、カラー１３３で閉塞された側の空間）内であって、スカート部１４１の外側空間が第１点火手段室１９０となり、第１点火器１３１と、アルミニウムカップ１３５に充填された第１ガス発生剤１２０ａが配置されている。第１燃焼室１２０と第１点火手段室１９０とは、第１貫通孔１５１で連通されている。

スカート部１４１内側の第２点火器１３２が存在する空間が第１空間１９１となり、更に隔壁１４０とリテーナ１２３で囲まれた空間が第２空間１２１となり、第１空間１９１と第２空間１２１で第２点火手段室１９１を形成している。第２空間１２１には、第２ガス発生剤１２５ａが収容されている。

内筒１１５内は、スカート部１４１を有する隔壁１４０を配置することにより、第２燃焼室１２５と２つの点火器間が分離され、第１点火器１３１と第２点火器１３２の間が分離されている。これにより、第１点火器１３１の作動により生じた着火エネルギーは、第１燃焼室１２０内に流入し、第１空間１９１内に侵入することが防止される。

アルミニウムカップ１３５に充填された第１ガス発生剤１２０ａは、第１点火器１３１の直上に存在しており、内筒１１５の側壁下部に設けられた第１貫通孔１５１は、このアルミニウムカップ１３５の軸方向の中心とほぼ正対する位置に設けられ、この位置は第１点火器１３１の作動により生じた火炎の進行方向とは正対していない位置である。なお、第１貫通孔１５１には、アルミニウム又はステンレス製のシールテープ１６０が内側から貼り付けられている。

更に、第１貫通孔１５１は内筒１１５の下部に設けられており、かつ第１燃焼室１２０の外側であって、ハウジングの周壁面と対向するように設けられた筒状のフィルタ１６５の内側には、第１貫通孔１５１に正対する位置に遮蔽板１６６が設けられている。

遮蔽板１６６は、筒状部１９２と、その片側（図３の下側）に一体に形成された外向きフランジ状の円形部１９３とからなり、円形部１９３が底面１１３ａに当接された状態で、その筒状部１９２が筒状フィルタ１６５の下部の所定範囲（筒状フィルタ１６５の全高に対して１／２〜２／３程度の高さ範囲）を覆うように形成されている。

遮蔽板１６６は、その円形部１９３の外周縁部をハウジングの折曲部１９４に当接させることで、ハウジングに対して遮蔽板１６６の位置決めすることができる。また筒状部１９２の下側外周面にフィルタ１６５の内周面を当接させることで、組み立ての際のフィルタ位置決めを行うことができる。筒状部１９２は、フィルタ１６５の内周面との間に環状の空隙１７１を確保するように配置される。

隔壁１４０上に配置されたリテーナ１２３と内筒１１５で囲まれた空間が第２燃焼室１２５となる。第２燃焼室１２５には、第２ガス発生剤１２５ｂが充填されている。第２ガス発生剤１２５ａと第２ガス発生剤１２５ｂは、第１の実施の形態と同様の燃焼温度の関係を満たしている。

第２燃焼室１２５の一部には、内筒１１５（分離壁）の内壁面１１５ａとリテーナ１２３の周面１２３ｂ及びフランジ部１２３ｃに包囲され、一方向側のみが、第２燃焼室１２５内の第２ガス発生剤１２５ｂが存在する空間と連通された、環状のガス流入空間１２４が設けられている。ガス流入空間１２４は、図示するように、第２ガス発生剤１２５ｂが存在する空間との連通部の幅が最も広い形状であると、ガスの流れが良くなるので好ましいが、図１のように均等間隔にすることもできる。

ガス流入空間１２４と、第２ガス発生剤１２５ｂが存在する第２燃焼室１２５との連通部分の幅Ｗの寸法は、円柱状の第２ガス発生剤１２５ｂの直径よりも小さくなるように設定されているので、ガス流入空間１２４内に第２ガス発生剤１２５ｂが入り込むことはない。したがって、ガス発生剤の充填作業性は損なわれない。

第２空間１２１と第２燃焼室１２５は、複数の第２連通孔１２２のみで連通されている。複数の第２連通孔１２２は、ガス流入空間１２４に面しており、内壁面１１５ａに正対している。

リテーナ１２３を軸方向に可動自在にすることで、第２空間１２１及び第２燃焼室１２５の容積を調整するようにしてもよいが、リテーナ１２３は固定しておき、第２燃焼室１２５内に複数の通気孔を有するリテーナを別途配置し、このリテーナを可動自在にすることで、第２燃焼室１２５の容積を調整するようにしてもよい。

本実施形態のガス発生器１００では、第１空間１９１内の第２点火器１３２が作動することにより、第２ガス発生剤１２５ａが着火燃焼され、第１空間１９１及び第２空間１２１内は着火エネルギーで満たされる。

この着火エネルギーは、第２連通孔１２２からガス流入空間１２４内に流入し、内壁面１１５ａに衝突する。このとき、ミストが内壁１１５ａに付着固化して捕捉されると共に、着火エネルギーの衝撃の強さが少し弱められる。

筒状ハウジングの内壁１１５ａに衝突した着火エネルギーは、流れの向きを９０°変えた後、第２燃焼室１２５の第２ガス発生剤１２５ｂと接触し、着火燃焼させる。

このように第２ガス発生剤１２５ａの燃焼により発生した着火エネルギーは、直進せずに迂回して第２燃焼室１２５内の第２ガス発生剤１２５ｂと接触するため、着火エネルギーの衝撃波により、第２ガス発生剤１２５ｂが割れる等の破損を受け難くなる。

第２燃焼室１２５で発生した高温ガスは、シールテープ１５８を破り、第２貫通孔１８０から第１燃焼室１２０に流入した後、フィルタ１６５を経由して、ガス排出口１１７、１１８から排出され、エアバッグを更に膨張させる。

（３）第３の実施の形態
図５により説明する。図５は、ガス発生器の軸方向への断面図である。図５のガス発生器１０は、デュアル型のパイロインフレータである。

筒状ハウジング１１内の一端側には、第１点火手段室２０、第１中間室３０、第１燃焼室４０が設けられている。

第１点火手段室ハウジング２２は、筒状ハウジング１１の環状カシメ部１７ａと第１点火器２１により固定されているので、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。

第１中間室３０は、第１リテーナ３２、筒状ハウジング１１及び第１点火手段室ハウジング２２により囲まれている。

第１リテーナ３２は、筒状ハウジング１１の軸方向への移動が自在になるように嵌入されているため、第１リテーナ３２を軸方向に移動させることにより、第１中間室３０及び第１燃焼室４０の容量を調整することができる。

第１点火手段室ハウジング２２の頂面には凸部２７が設けられているので、外力が加えられることで第１リテーナ３２が第１点火手段室２０方向に移動した場合であっても、第１リテーナ３２の頂面が凸部２７に当接した位置で移動は阻止される。このため、第１中間室３０がなくなり、着火エネルギーの移動が阻害されることはない。

第１燃焼室４０は、第１リテーナ３２、筒状ハウジング１１及び第１隔壁１９ａにより囲まれている。第１燃焼室４０内には、燃焼温度1000〜1700℃の第２ガス発生剤４３が収容されている。

第１点火手段室２０と第１中間室３０は、第１点火手段室ハウジング２２の周壁に設けられた複数の第１連通孔２４で連通されている。第１連通孔２４は、筒状ハウジング１１の内壁面１３に正対している。

第１中間室３０と第１燃焼室４０は、第１リテーナ３２の頂面（平面）に設けられた複数の第２連通孔３４で連通されている。第２連通孔３４は、筒状ハウジング１１の内壁面１３には対向していない。

第２連通孔３４は、全部又は一部を、第１リテーナ３２の頂面の中央部付近（凸部２７に正対する位置辺り）に設けてもよい。このように頂面の中央部付近に設けることで、着火エネルギーの迂回距離がより長くなるので、着火エネルギーによる衝撃がより緩和される。

このように第１連通孔２４と第２連通孔３４は開口方向が直交するようにして設けられている。なお、第１中間室３０のハウジング軸方向の断面積（図中、Ａで示される部分の軸方向の断面積）は、第２連通孔３４の総開口面積よりも大きい。

筒状ハウジング１１の他端側には、第２点火手段室５０、第２中間室６０、第２燃焼室７０が設けられている。

第２点火手段室ハウジング５２は、筒状ハウジング１１の環状カシメ部１７ｂと第２点火器５１により固定されているので、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。

第２中間室６０は、第２リテーナ６２、筒状ハウジング１１及び第２点火手段室ハウジング５２により囲まれている。

第２リテーナ６２は、筒状ハウジング１１の軸方向への移動が自在になるように嵌入されているため、第２リテーナ６２を軸方向に移動させることにより、第２中間室６０及び第２燃焼室７０の容量を調整することができる。

第２点火手段室ハウジング５２の頂面には凸部５７が設けられているので、外力が加えられることで第２リテーナ６２が第２点火手段室５０方向に移動した場合であっても、第２リテーナ６２の頂面が凸部５７に当接した位置で移動は阻止される。このため、第２中間室６０がなくなり、着火エネルギーの移動が阻害されることはない。

第２燃焼室７０は、第２リテーナ６２、筒状ハウジング１１及び第２隔壁１９ｂにより囲まれている。第２燃焼室７０内には、燃焼温度1000〜1700℃の第２ガス発生剤７３が収容されている。

第２点火手段室５０と第２中間室６０は、第２点火手段室ハウジング５２の周壁に設けられた複数の第２連通孔５４で連通されている。第２連通孔５４は、筒状ハウジング１１の内壁面１３に正対している。

第２中間室６０と第２燃焼室７０は、第２リテーナ６２の頂面（平面）に設けられた複数の第２連通孔６４で連通されている。第２連通孔６４は、筒状ハウジング１１の内壁面１３には対向していない。

このように第１連通孔５４と第２連通孔６４は開口方向が直交するようにして設けられている。なお、第２中間室６０のハウジング軸方向の断面積は、第２連通孔６４の総開口面積よりも大きい。

次に、図５により、自動車のエアバッグシステムにガス発生器１０を組み込んだときの動作を説明する。なお、以下においては、第１点火器２１と第２点火器５１が僅かな時間差で作動した場合について説明する。

車両の衝突時、第１点火器２１が作動し、第１ガス発生剤２３を着火燃焼させる。第１ガス発生剤２３は、燃焼温度が1700〜3000℃のものであるから、着火性が非常によく、着火エネルギーも大きい。この燃焼により生じた着火エネルギー（高温ガス及び火炎）は、第１連通孔２４からハウジング直径外方向に噴出して、第１中間室３０内に流入する。このとき、着火エネルギーは、筒状ハウジングの内壁１３に衝突するので、ミストが内壁１３に付着固化して捕捉される。

第１中間室３０内に流入した着火エネルギーは、流れの向きを変えて、第２連通孔３４から噴出し、第１燃焼室４０内に流入し、第２ガス発生剤４３を着火燃焼させる。

このように第１ガス発生剤２３の燃焼により発生した着火エネルギーは、直進せずに迂回して第１燃焼室４０内に流入するため、着火エネルギーの衝撃波により、第２ガス発生剤４３が割れる等の破損を受け難くなる。

また、第２ガス発生剤４３は、燃焼温度1000〜1700℃であるからそれ自体の着火性は低いが、燃焼温度の高い第１ガス発生剤２３が燃焼して発生した着火エネルギーが大きいので、着火性は非常によい。このため、着火エネルギーが迂回して第１燃焼室４０内に流入することで着火性が低下することはない。

（４）第４〜第６の実施の形態
図６〜図８により、他の実施形態を説明する。図６〜図８は、図５のガス発生器１０とは異なる形態のガス発生器の部分断面図である。いずれも基本構造は図５のものと同じであり、第１点火手段室、中間室及び燃焼室の構造及び形成手段が異なるのみである。また、いずれも一端側の構造のみ説明するが、他端側も図５と同様に同じ構造である。

（図６のガス発生器）
第１点火手段室２０は、仕切り手段となる第１点火手段室ハウジング２２と筒状ハウジング１１により囲まれており、内部に第１点火器２１が収容されている。第１点火器２１は、カラー２９と共に筒状ハウジング１１の端部周縁１５ａをかしめることで固定されている。２８は、防湿性を確保するためのＯ−リングである。

第１点火手段室ハウジング２２は、図示するとおり、２段の段差を有する形状であり、開口部側が第１点火器２１に当接され、１段目の外周面２２ａが内壁面１３に当接され、２段目の外周面２２ｂに複数の第１連通孔２４が設けられ、頂面２２ｃの中央部分には凸部２７が設けられている。第１連通孔２４は、内壁面１３に正対している。

第１中間室３０は、第１リテーナ３２、筒状ハウジング１１及び第１点火手段室ハウジング２２により囲まれている。第１リテーナ３２は、その周縁が筒状ハウジング１１の壁面に設けられた段差１４に嵌め込まれている。第１リテーナ３２の中央部を除く周縁付近には、複数の第２連通孔３４が設けられており、これらは内壁面１３には対向していない。

第１リテーナ３２には、第１点火手段室ハウジング２２の凸部２７が当接され、第１リテーナ３２の周縁が段差１４に嵌め込まれ、第１点火手段室ハウジング２２の開口部側は第１点火器２１に当接されているので、第１点火手段室ハウジング２２及び第１リテーナ３２は、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。

このように図６のガス発生器では、第１連通孔２４と第２連通孔３４は開口方向が直交するようにして設けられている。なお、第１中間室３０のハウジング軸方向の断面積（図５のＡに相当する、最も狭い部分の断面積）は、第２連通孔３４の総開口面積よりも大きい。

なお、第２連通孔３４は、全部又は一部を、第１リテーナ３２の頂面の中央部付近（凸部２７に正対する位置辺り）に設けてもよい。このように頂面の中央部付近に設けることで、着火エネルギーの迂回距離がより長くなるので、着火エネルギーによる衝撃がより緩和される。

（図７のガス発生器）
第１点火手段室２０は、仕切り手段となる第１点火手段室ハウジング２２と筒状ハウジング１１により囲まれており、内部に第１点火器２１が収容されている。第１点火器２１は、カラー２９と共に筒状ハウジング１１の端部周縁１５ａをかしめることで固定されている。２８は、防湿性を確保するためのＯ−リングである。

第１点火手段室ハウジング２２は、図示するとおり、２段の段差を有する形状であり、開口部側が第１点火器２１に当接され、１段目の外周面２２ａが内壁面１３に当接され、２段目の外周面２２ｂに複数の第１連通孔２４が設けられている。第１連通孔２４は、内壁面１３に正対している。

第１中間室３０は、第１リテーナ３２、筒状ハウジング１１及び第１点火手段室ハウジング２２により囲まれている。第１リテーナ３２は、その周縁が筒状ハウジング１１の壁面に設けられた段差１４に嵌め込まれており、中央部分には凹部３２ａ（第１点火器２１方向には凸部）が設けられている。第１リテーナ３２の中央部を除く周縁付近には、複数の第２連通孔３４が設けられており、これらは内壁面１３には対向していない。

第１点火手段室ハウジング２２の頂面２２ｃには、第１リテーナ３２の凹部３２ａが当接され、第１リテーナ３２の周縁が段差１４に嵌め込まれ、第１点火手段室ハウジング２２の開口部側は第１点火器２１に当接されているので、第１点火手段室ハウジング２２及び第１リテーナ３２は、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。

このように図７のガス発生器では、第１連通孔２４と第２連通孔３４は開口方向が直交するようにして設けられている。なお、第１中間室３０のハウジング軸方向の断面積（図５のＡに相当する、最も狭い部分の断面積）は、第２連通孔３４の総開口面積よりも大きい。

（図８のガス発生器）
第１点火手段室２０は、仕切り手段となる第１点火手段室ハウジング２２と筒状ハウジング１１により囲まれており、内部に第１点火器２１が収容されている。第１点火器２１は、カラー２９と共に筒状ハウジング１１の端部周縁１５ａをかしめることで固定されている。２８は、防湿性を確保するためのＯ−リングである。

第１点火手段室ハウジング２２は、図示するとおりの形状であり、開口部側が第１点火器２１に当接され、外周面２２ａが内壁面１３に当接され、頂面２２ｂには複数の第１連通孔２４が設けられ、中央部分には凸部２７が設けられている。第１連通孔２４は、内壁面１３に対向していない。。

第１リテーナ３２は、図示するとおり、段差を有する形状であり、周縁が筒状ハウジング１１の壁面に設けられた段差１４に嵌め込まれている。第１リテーナ３２には、段差部の外周面３４ａに複数の第２連通孔３４が設けられており、これらは内壁面１３に正対している。

第１リテーナ３２の頂面３２ｂには、第１点火手段室ハウジング２２の凸部２７が当接され、第１リテーナ３２の周縁が段差１４に嵌め込まれ、第１点火手段室ハウジング２２の開口部側は第１点火器２１に当接されているので、第１点火手段室ハウジング２２及び第１リテーナ３２は、筒状ハウジング１１の軸方向への移動ができないようになっている。

このように図８のガス発生器では、第１連通孔２４と第２連通孔３４は開口方向が直交するようにして設けられている。なお、第１中間室３０のハウジング軸方向の断面積（図５のＡに相当する、最も狭い部分の断面積）は、第２連通孔３４の総開口面積よりも大きい。

図６〜図８のエアバッグ用ガス発生器は、図５のエアバッグ用ガス発生器１０と同じ動作をする。

エアバッグ用ガス発生器の軸方向への断面図。図１の部分断面図。他実施形態であるエアバッグ用ガス発生器の軸方向への断面図。図３の部分断面図。他実施形態であるエアバッグ用ガス発生器の軸方向への断面図。図５の実施形態の一部を改変したエアバッグ用ガス発生器の軸方向への部分断面図。図５の実施形態の一部を改変したエアバッグ用ガス発生器の軸方向への部分断面図。図５の実施形態の一部を改変したエアバッグ用ガス発生器の軸方向への部分断面図。

符号の説明

１１筒状ハウジング
２０第１点火手段室
２３第１点火器
２４第１連通孔
３０第１中間室
３４第２連通孔
４０第２燃焼室
５０第２点火手段室
５３第２点火器
５４第１連通孔
６０第２中間室
６４第２連通孔
７０第２燃焼室
８０フィルタ室
８４ガス排出口

Claims

ガス排出口を有するハウジング内に、点火手段が収容された点火手段室、及び点火手段室と隣接し、点火手段により着火燃焼されるガス発生剤が収容された燃焼室を有しており、
燃焼室が、少なくとも一方向側を除いてハウジング内壁面及び点火手段室に包囲された、ガス発生剤が存在していないガス流入空間を有しており、
点火手段室と燃焼室が連通孔のみで連通され、前記連通孔が前記ガス流入空間に面しており、
点火手段室内の点火手段の作動により生じた着火エネルギーが、連通孔を通って前記ガス流入空間に流入し、ハウジング内壁面に衝突することで向きを変え、燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるものであるエアバッグ用ガス発生器。
燃焼室が、燃焼室内に配置された分離壁を有しており、ガス流入空間が、少なくとも一方向側を除いて分離壁及び点火手段室に包囲されている請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
ガス流入空間内にガス発生剤が入り込まないように、非包囲面の大きさとガス発生剤の寸法が関連づけられている請求項１又は２記載のエアバッグ用ガス発生器。
連通孔とハウジング内壁面又は分離壁が正対している請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ用ガス発生器。
ガス排出口を有するハウジング内に、点火手段が収容された点火手段室、及び点火手段により着火燃焼されるガス発生剤が収容された燃焼室を有し、更に点火手段室と燃焼室との間に中間室を有しており、
点火手段室と中間室が第１連通孔のみで連通され、中間室と燃焼室が第２連通孔のみで連通されており、
点火手段室内の点火手段の作動により生じた着火エネルギーが第１連通孔を通って中間室に流入し、第２連通孔を通って燃焼室に流入してガス発生剤を着火燃焼させるものであり、
第１連通孔と第２連通孔が、点火手段室で生じた着火エネルギーが直進せずに迂回して燃焼室に流入するように配置されているエアバッグ用ガス発生器。
第１連通孔と第２連通孔の開口方向が異なる方向である請求項５記載のエアバッグ用ガス発生器。
第１連通孔と第２連通孔の開口方向が直交する方向である請求項５又は６記載のエアバッグ用ガス発生器。
第１連通孔又は第２連通孔が、ハウジング内壁面又は中間室内壁面に対向している請求項５〜７のいずれかに記載のエアバッグ用ガス発生器。
点火手段室と中間室の間を分離する第１仕切り手段、及び中間室と燃焼室の間を分離する第２仕切り手段の少なくとも一方が可動自在であり、第１仕切り手段及び第２仕切り手段の少なくとも一方を移動することで、点火手段室、中間室及び燃焼室の容積を変更できるエアバッグ用ガス発生器。
点火手段室と中間室の間を分離する第１仕切り手段が凸部を有しているか、又は中間室と燃焼室の間を分離する第２仕切り手段が凹部を有しており、前記凸部又は凹部が対向する仕切り手段に当接されている請求項５〜９のいずれかに記載のエアバッグ用ガス発生器。
中間室のハウジング軸方向の断面積が、第２連通孔の総開口面積よりも大きい請求項５〜１０のいずれかに記載のエアバッグ用ガス発生器。
点火手段室に点火器及び第１ガス発生剤が収容され、燃焼室に第２ガス発生剤が収容されており、第１ガス発生剤の燃焼温度が第２ガス発生剤の燃焼温度よりも高い請求項５〜１１のいずれかに記載のエアバッグ用ガス発生器。