JP2007290620A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減および組付け作業の簡素化による製造コストの低減と環境に対する影響の軽減とが同時に実現された高性能のガス発生器を提供する。
【解決手段】ガス発生器１Ａは、周壁２２にガス噴出口２３を有し、軸方向の両端が閉塞された筒状のハウジングを構成する下ケース１０および上ケース２０と、下ケース１０に取付けられた点火器１５と、ハウジングの内部に収容され、点火器１５によって点火されてガスを発生させるガス発生剤３６と、ガス噴出口２３とガス発生剤３６との間に位置し、中心軸がハウジングの軸方向と同じ方向に向かって実質的に延在する筒状のフィルタ部材３０と、上ケースの上板２１とガス発生剤３６との間に位置し、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接するとともにガス発生剤３６を上ケース２０の上板２１から遠ざける方向に向けて弾性付勢する金属製の押さえ部材５０Ａとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、自動車に搭載されるエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関するものである。

従来、自動車等の乗員の保護の観点から、乗員保護装置であるエアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する目的で装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張・展開させることにより、これがクッションとなって乗員の体を受け止めるものである。ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時に瞬時にガスを発生させてエアバッグを膨張・展開させる機器である。なお、エアバッグ装置は、たとえば自動車のステアリングホイール等に装備される。

従来のガス発生器として、たとえば特開平１０−２８７１９７号公報（特許文献１）に開示のガス発生器がある。図９は、上記特許文献１に開示される従来のガス発生器の模式断面図である。図９に示すように、従来のガス発生器１Ｄにおいては、軸方向の両端が閉塞された筒状のハウジング１０，２０の内部に設けられた燃焼室３５にガス発生剤３６が収容され、ハウジング１０，２０の中央部にこのガス発生剤３６を点火するための点火器１５が取付けられる。ガス発生剤３６が収容された燃焼室３５は、ハウジング１０，２０の内部に配置された筒状のフィルタ部材３０によって取り囲まれ、筒状のハウジング１０，２０の周壁２２には、点火器１５が作動することによってガス発生剤３６が燃焼して生ずる作動ガスを外部に噴出するためのガス噴出口２３が設けられている。このガス噴出口２３から噴出される作動ガスはエアバッグに導出され、これによりエアバッグが膨張・展開する。

図９に示すガス発生器１Ｄにおいては、ガス発生剤３６を取り囲むようにフィルタ部材３０が配置され、ガス噴出口２３とガス発生剤３６とはこのフィルタ部材３０によって隔てられている。ここで、フィルタ部材３０は、ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去手段として機能するとともに、高温の作動ガスが内部を通過することによってその温度を低下させる冷却手段としても機能する。

ハウジング１０，２０の軸方向の端面である下板１１および上板２１に隣接する部分の燃焼室３５には、金属製の押さえ部材４０，５０がそれぞれ配置されている。ガス発生剤３６に面する部分の押さえ部材４０，５０には、クッション材４８，５８がそれぞれ取付けられている。押さえ部材４０は、フィルタ部材３０の内周面３０ａと下板１１の内側の面とに圧接触しており、押さえ部材５０は、フィルタ部材３０の内周面３０ａと上板２１の内側の面とに圧接触している。これにより、押さえ部材４０，５０は、フィルタ部材３０の下端と下板１１との隙間およびフィルタ部材３０の上端と上板２１との隙間からの作動ガスの流出を防止している。また、クッション材４８，５８は、成型体からなるガス発生剤３６が振動によって粉砕されることを防止している。
特開平１０−２８７１９７号公報

上述のクッション材４８，５８の材質としては、好適にはセラミックスファイバの成型体や発泡シリコン等が選択される。これは、ガス発生剤３６の燃焼に伴ってクッション材４８，５８も燃焼するため、その燃焼の際に生じる燃焼ガス中に一酸化炭素等の有害なガスが含まれないようにするためのものである。しかしながら、このような材質のクッション材は非常に高価であり、製造コストを大幅に圧迫することになる。他方、より安価な材質のクッション材を選択すれば、有害なガスが排出されることになってしまい、環境への悪影響が懸念される。したがって、ガス発生器の作動に伴って燃焼するクッション材の使用が廃止できれば、部品点数の削減および組付け作業の簡素化による製造コストの低減とともに、環境に対する影響の軽減が図られることになる。

そこで、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、部品点数の削減および組付け作業の簡素化による製造コストの低減と環境に対する影響の軽減とが同時に実現された高性能のガス発生器を提供することを目的とする。

本発明に基づくガス発生器は、周壁にガス噴出口を有し、軸方向の両端が閉塞された筒状のハウジングと、上記ハウジングに取付けられた点火手段と、上記ハウジングの内部に収容され、上記点火手段によって点火されてガスを発生させるガス発生剤と、上記ガス噴出口と上記ガス発生剤との間に位置し、中心軸が上記ハウジングの軸方向と同じ方向に向かって実質的に延在する筒状のフィルタ部材と、上記ハウジングの軸方向に位置する上記ハウジングの一方の端面と上記ガス発生剤との間に位置し、上記フィルタ部材の内周面に当接するとともに上記ガス発生剤を上記ハウジングの上記一方の端面から遠ざける方向に向けて弾性付勢する金属製の押さえ部材とを備える。

このように構成することにより、フィルタ部材とハウジングとの隙間から作動ガスが流出することを防止する機能と、振動によるガス発生剤の粉砕を防止する機能とを金属製の単一の部品からなる押さえ部材にて構成することが可能になるため、部品点数の削減および組付け作業の簡素化による製造コストの低減と環境に対する影響の軽減とが同時に実現された高性能のガス発生器とすることができる。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記押さえ部材が、上記フィルタ部材の内周面に当接する周壁部と、上記ガス発生剤に当接する当接部と、上記ハウジングの上記一方の端面に当接し、上記当接部を上記ガス発生剤に向けて弾性付勢する板バネ部とを含んでいることが好ましい。また、上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記押さえ部材が、上記フィルタ部材の内周面に当接する周壁部と、上記ハウジングの上記一方の端面に当接する当接部と、上記ガス発生剤に当接するとともに上記ガス発生剤を上記ハウジングの上記一方の端面から遠ざける方向に向けて弾性付勢する板バネ部とを含んでいてもよい。

このように構成することにより、ハウジングに生じた振動が押さえ部材の板バネ部によって吸収されることになるため、ガス発生剤に加わる外力が大幅に低減され、ガス発生剤の粉砕が確実に防止できるようになる。したがって、ガス発生剤が粉砕することによって生じる燃焼特性の変動が未然に防止でき、所望のガス出力が得られる高性能のガス発生器とすることができる。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記押さえ部材が単一の板状金属部材をプレス加工することによって形成されたものであることが好ましい。

このように構成することにより、フィルタ部材とハウジングとの隙間から作動ガスが流出することを防止する機能と、振動によるガス発生剤の粉砕を防止する機能とを備えた押さえ部材を非常に容易にかつ安価に製作することが可能になるため、高性能のガス発生器を安価に提供することができる。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記押さえ部材が上記ガス発生剤に対面する部分に凹部を有していることが好ましい。

このように構成することにより、押さえ部材に設けた凹部内にもガス発生剤が収容できるようになるため、押さえ部材を配置することによるデッドスペースが大幅に減少し、小型のガス発生器とすることができる。

本発明によれば、部品点数の削減による製造コストの低減および環境に対する影響の軽減が同時に実現された高性能のガス発生器とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、自動車のステアリングホイール等に搭載されるエアバッグ装置に組み込まれる、いわゆるディスク型のガス発生器に本発明を適用したものである。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス発生器の模式断面図であり、図２は、図１に示すガス発生器に組み込まれた上側押さえ部材の斜視図である。なお、図１に示す上側押さえ部材の断面は、図２に示すＩ−Ｉ線に沿った断面である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におえるガス発生器の構造について説明する。

図１に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ａは、軸方向の両端が閉塞された筒状のハウジングの内部に各種の構成部品が収容されることによって構成されている。筒状のハウジングは、それぞれが有底筒状に形成された下ケース１０および上ケース２０を組合わせて溶接することによって形成されている。より具体的には、下ケース１０は下板１１と周壁１２とを有しており、上ケース２０は上板２１と周壁２２とを有しており、これら下ケース１０と上ケース２０の開口端同士が面するように組み合わされることによって内部に各種の構成部品が収容される空間が形成されている。この下ケース１０および上ケース２０は、いずれもステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成される。

下ケース１０の下板１１の略中央部には、保持部１３が形成されている。この保持部１３は、点火手段としての点火器１５を挿入・保持するための部位である。具体的には、保持部１３に設けられた開口に点火器１５の端子ピン１５ａが挿通するように点火器１５が保持部１３に取付けられ、この状態において保持部１３の先端に設けられたかしめ部１４を点火器１５側に向かってかしめることにより、点火器１５が下ケース１０の保持部１３にかしめ固定されている。なお、ハウジングの外部に露出するように配置された端子ピン１５ａには、点火器１５と衝突検知センサとを結線するためのコネクタ（図示せず）が接続される。

点火器１５は、火炎を発生させるための点火装置であり、内部に、図示しない点火薬とこの点火薬を燃焼させるための図示しない抵抗体とを含んでいる。より具体的には、点火器１５は、一対のヘッダピンを挿通・保持する基部と、基部上に取付けられたスクイブカップとを備えており、スクイブカップ内に挿入されたヘッダピンの先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するようにスクイブカップ内に点火薬が充填されている。抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にＺＰＰ（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ＺＷＰＰ（ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等が利用される。スクイブカップは、一般に金属製またはプラスチック製である。

衝突を検知した際には、端子ピン１５ａを介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器１５が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には一般に２ミリ秒以下である。

点火器１５と保持部１３との間には、シール部材１９が介在されている。シール部材１９は、点火器１５と保持部１３との間に生じる隙間を気密に封止することによって後述する点火室１７を密閉するためのものであり、点火器１５を保持部１３にかしめ固定する際に上記隙間に挿入される。シール部材１９としては、十分な耐熱性および耐久性の材料からなるものを利用することが好ましく、たとえばエチレンプロピレンゴムの一種であるＥＰＤＭ樹脂製のＯリング等を利用することが好適である。なお、別途、シール部材１９が介装される部分に液状のシール剤を塗布しておけば、さらに点火室１７の密閉性を高めることができる。

下ケース１０の保持部１３には、この保持部１３にかしめ固定された点火器１５を覆うように有底筒状のキャップ部材１６がたとえば圧入等によって固定されている。このキャップ部材１６と下ケース１０および点火器１５とによって規定された点火室１７には、伝火薬１８が収容されている。なお、キャップ部材１６の周壁には、開口部１６ａが複数設けられている。

点火室１７に充填された伝火薬１８は、点火器１５が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬１８としては、後述するガス発生剤３６を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、Ｂ／ＫＮＯ₃等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬１８は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成型されたもの等が利用される。バインダによって成型された伝火薬の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。

下ケース１０および上ケース２０からなるハウジングの内部の空間のうち、上述のキャップ部材１６が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤３６が収容されている。さらに、このガス発生剤３６が収容された部分を取り巻く空間には、フィルタ部材３０が配置されている。フィルタ部材３０は、筒状の形状を有しており、その中心軸はハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されている。ガス発生剤３６が収容される空間は、ガス発生器１Ａの作動時においてガス発生剤３６が燃焼することによって作動ガスが生じる燃焼室３５に相当し、燃焼室３５は、その内側および外側をそれぞれキャップ部材１６およびフィルタ部材３０によって規定され、その下側および上側をそれぞれ下ケース１０の下板１１および上ケース２０の上板２１によって規定されている。

ガス発生剤３６は、点火器１５によって点火された伝火薬１８が燃焼することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させるものである。ガス発生剤３６は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成型体として形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等またはこれらの組合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジンや硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダや、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。

ガス発生剤３６の成型体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状など様々な形状のものがある。また、成型体内部に孔を有する有孔状（たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等）の成型体も利用される。これらの形状は、ガス発生器１Ａが組み込まれるエアバッグ装置の仕様に応じて適宜選択されることが好ましく、たとえばガス発生剤３６の燃焼時においてガスの生成速度が時間的に変化する形状を選択するなど、仕様に応じた最適な形状を選択することが好ましい。また、ガス発生剤３６の形状の他にもガス発生剤３６の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成型体のサイズや充填量を適宜選択することが好ましい。

フィルタ部材３０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属からなる線材や網材を巻き回したものやプレス加工することによって押し固めたもの等が利用される。フィルタ部材３０は、燃焼室３５にて発生した作動ガスがこのフィルタ部材３０中を通過する際に、作動ガスが有する高温の熱を奪い取ることによって作動ガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、作動ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去手段としても機能する。したがって、作動ガスを十分に冷却し、かつ残渣が外部に放出されないようにするためには、燃焼室３５内にて発生した作動ガスが確実にフィルタ部材３０中を通過するようにすることが必要である。

フィルタ部材３０に対面する部分の上ケース２０の周壁２２には、ガス噴出口２３が複数設けられている。このガス噴出口２３は、フィルタ部材３０を通過した作動ガスをハウジングの外部に導出するためのものである。上ケース２０の周壁２２のフィルタ部材３０側に位置する主面には、上記ガス噴出口２３を閉塞するようにシール部材２４が貼付されている。このシール部材２４としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が利用される。これにより、燃焼室３５の気密性が確保されている。

次に、本実施の形態におけるガス発生器１Ａの動作について説明する。本実施の形態におけるガス発生器１Ａが搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器１５が作動する。点火室１７に収容された伝火薬１８は、点火器１５が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬１８の燃焼により、熱粒子がキャップ部材１６に設けられた開口部１６ａを経由して燃焼室３５に流れ込む。

流れ込んだ熱粒子により、燃焼室３５に収容されたガス発生剤３６が着火されて燃焼し、多量の作動ガスを発生させる。燃焼室３５にて発生した作動ガスは、フィルタ部材３０中を通過し、その際フィルタ部材３０によって熱が奪われて冷却されるとともに作動ガス中に含まれる残渣がフィルタ部材３０によって除去されてハウジングの外周縁部に流れ込み、その後、上ケース２０の周壁２２に設けられたガス噴出口２３からハウジングの外部へと噴出される。噴出された作動ガスは、ガス発生器に隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張・展開する。

本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、上述の燃焼室３５の所定位置に下側押さえ部材４０および上側押さえ部材５０Ａからなる一対の押さえ部材が配置されている。より具体的には、下側押さえ部材４０は、燃焼室３５に収容されたガス発生剤３６と下ケース１０の下板１１との間に配置され、上側押さえ部材５０Ａは、燃焼室３５に収容されたガス発生剤３６と上ケース２０の上板２１との間に配置されている。

図１に示すように、下側押さえ部材４０は、下ケース１０の下板１１に当接する底板部４１と、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部４２とを有している。この下側押さえ部材４０は、たとえば単一の金属製板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼やステンレス鋼（たとえばＳＵＳ３０４）からなる板状部材等が用いられる。上記底板部４１および周壁部４２は、金属製の板状部材の一部を折り曲げることによって形成されているため、下側押さえ部材４０は適度な弾性を有している。したがって、周壁部４２の外周面４２ａは、フィルタ部材３０の内周面３０ａに適度に圧接触することになる。これにより、フィルタ部材３０の下端と下板１１との隙間からの作動ガスの流出が下側押さえ部材４０によって防止されることになる。

一方、図１および図２に示すように、上側押さえ部材５０Ａは、ガス発生剤３６に当接する当接部５１と、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部５２と、上ケース２０の上板２１に当接する板バネ部５３とを有している。この上側押さえ部材５０Ａは、たとえば単一の金属製板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼やステンレス鋼（たとえばＳＵＳ３０４）からなる板状部材等が用いられる。上記当接部５１および周壁部５２は、金属製の板状部材の一部を折り曲げることによって形成されているため、この部分において上側押さえ部材５０Ａは適度な弾性を有している。したがって、周壁部５２の外周面５２ａは、フィルタ部材３０の内周面３０ａに適度に圧接触することになる。これにより、フィルタ部材３０の上端と上板２１との隙間からの作動ガスの流出が上側押さえ部材５０Ａによって防止されることになる。

また、上側押さえ部材５０Ａは、上述のように周壁部５２から内側に向けて折り曲げられた板バネ部５３を有している。この板バネ部５３は、燃焼室３５内に収容された状態において上ケース２０の上板２１にその先端が当接している。したがって、この板バネ部５３が当接部５１側に向かって圧縮された状態でハウジングの内部に収容されることにより、この板バネ部５３の有する弾性力によって当接部５１の下面である当接面５１ａがガス発生剤３６側に向けて弾性付勢されることになる。これにより、上側押さえ部材５０Ａによってガス発生剤３６が常時上板５１から遠ざかる方向（図２中の矢印Ａ方向）に向けて弾性付勢されることになる。ここで、板バネ部５３による弾性付勢力を適宜調節することにより、ハウジングに振動が生じた場合にもこの板バネ部５３が弾性変形することによってその振動が吸収されることになり、成型体からなるガス発生剤３６に振動が伝播して粉砕されることが防止されるようになる。なお、上側押さえ部材５０Ａによって与えられるガス発生剤３６に向けての弾性付勢力の調節は、上側押さえ部材５０Ａの材質を変更したり、板バネ部５３の長さや厚み等の寸法を変更することによって行なわれる。

以上において説明したように、本実施の形態の如くのガス発生器１Ａとすることにより、フィルタ部材３０と上ケース２０との隙間から作動ガスが流出することを防止する上側押さえ部材５０Ａに、振動によるガス発生剤３６の粉砕を防止する機能をもあわせ備えさせることがで可能なるため、別途セラミックスファイバ等からなるクッション材を設ける必要がなくなり、部品点数の削減および組付け作業の簡素化による製造コストの低減が可能になる。また、セラミックスファイバ等からなるクッション材を廃止できるため、ガス発生器１Ａの作動時に有害なガスが発生することもなく、環境に対しての影響が大幅に軽減可能になる。さらには、下側押さえ部材４０および上側押さえ部材５０Ａによって、燃焼室３５にて発生した作動ガスを確実にフィルタ部材３０中に導くことが可能になるため、高性能のガス発生器とすることができる。

上述の本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、上側押さえ部材として図１および図２に示す如くの形状の上側押さえ部材５０Ａを用いた場合を例示して説明を行なったが、上側押さえ部材の形状は、このような形状に限定されるものではない。たとえば、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すような形状の上側押さえ部材５０Ｂを利用することも可能である。図３は、本実施の形態におけるガス発生器の上側押さえ部材の変形例を示す図であり、図３（Ａ）は上側押さえ部材の斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す上側押さえ部材５０Ｂは、上述の本実施の形態における上側押さえ部材５０Ａと同様に、ガス発生剤３６に当接する当接部５１と、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部５２と、上ケース２０の上板２１に当接する板バネ部５３とを有している。ここで、板バネ部５３は、周方向において隣接する板バネ部５３とそれぞれスリット５３ａによって区切られており、周壁部５２の上端から内側に向かって折り返された折り返し部５３ｂと、折り返し部５３ｂの先端からさらに外側に向かって折り返された折り返し部５３ｃとによって構成されている。

このように構成すれば、板バネ部５３を周方向において実質的にほぼ連続して設けることが可能になるため、当接部５１によるガス発生剤３６に対する弾性付勢を当接面５１ａの全域にわたってより均一化させることが可能になり、より確実に振動によるガス発生剤３６の粉砕を防止することが可能になる。また、板バネ部５３を折り返して構成することにより、板バネ部５３の厚み方向の寸法を小型にしつつより大きな弾性付勢力を発現させることができるため、小型で高性能のガス発生器とすることが可能になる。なお、上記押さえ部材５０Ｂによって与えられるガス発生剤３６に向けての弾性付勢力の調節は、上側押さえ部材５０Ｂの材質を変更したり、板バネ部５３の折り返し回数や長さ・厚み等の寸法を変更することによって行なわれる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるガス発生器の模式断面図であり、図５は、図４に示すガス発生器に組み込まれた上側押さえ部材の斜視図である。なお、図４に示す上側押さえ部材の断面は、図５に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におえるガス発生器の構造について説明する。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器と同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図４および図５に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにおいては、ガス発生剤３６に対面する部分の上側押さえ部材５０Ｃに凹部５４が設けられている。具体的には、上述の実施の形態１における上側押さえ部材５０Ａと比較して、当接部５１を板バネ部５３側に向けて後退させることにより、ガス発生剤３６に対面する部分に凹部５４を設けている。すなわち、本実施の形態における上側押さえ部材５０Ｃにおいては、凹部５４を構成する底板にてガス発生剤３６に当接する当接部５１を構成し、凹部５４を構成する側壁にてフィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部５２を構成している。

このように構成することにより、上側押さえ部材５０Ｃに設けた凹部５４内にもガス発生剤３６が収容できるようになるため、振動によるガス発生剤３６の粉砕を防止する機能をもたせた上側押さえ部材５０Ｃを燃焼室３５内に配置することによるデッドスペースの増加を大幅に抑制することができる。したがって、高性能のガス発生器を小型に製作することができる。なお、凹部５４は、周壁部５２の下端を上方に向けて折り返すことによって簡便に形成できるため、このようにすれば単一の金属製板状部材をプレス加工等することによって上記構成の上側押さえ部材５０Ｃを容易に形成することが可能である。

上述の本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにおいては、上側押さえ部材として図４および図５に示す如くの形状の上側押さえ部材５０Ｃを用いた場合を例示して説明を行なったが、上側押さえ部材の形状は、このような形状に限定されるものではない。たとえば、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すような形状の上側押さえ部材５０Ｄを利用することも可能である。図６は、本実施の形態におけるガス発生器の上側押さえ部材の変形例を示す図であり、図６（Ａ）は上側押さえ部材の斜視図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す上側押さえ部材５０Ｄは、上述の本実施の形態における上側押さえ部材５０Ｃと同様に、ガス発生剤３６に当接する当接部５１と、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部５２と、上ケース２０の上板２１に当接する板バネ部５３とを有している。ここで、当接部５１は、有底筒状の部材の底板にて構成され、周壁部５２は、上記有底筒状の部材の側壁によって構成されている。また、板バネ部５３は、上記有底筒状の部材の底板の外表面に溶接によって取付けられた板状の部材にて構成されている。そして、有底筒状の部材の底板と側壁によって形成される空間にて凹部５４が構成されている。このように、上側押さえ部材に凹部５４を設ける場合には、プレス加工等によって成形された複数の金属製板状部材を組合わせて形成することも可能である。なお、符号５３ｄは、板バネ部５３を構成する板状の部材の、当接部５１および周壁部５２を構成する有底筒状の部材に対する接合部を示している。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３におけるガス発生器の模式断面図であり、図８は、図７に示すガス発生器に組み込まれた上側押さえ部材の斜視図である。なお、図７に示す上側押さえ部材の断面は、図８に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におえるガス発生器の構造について説明する。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器と同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図７に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ｃにおいては、振動によるガス発生剤３６の粉砕を防止する機能を備えた上側押さえ部材５０Ｅが燃焼室３５に収容されたガス発生剤３６と上ケース２０の上板２１との間に配置されている。本実施の形態におけるガス発生器１Ｃは、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと比べ、上側押さえ部材の構造が異なる点において相違している。

図７および図８に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ｃの上側押さえ部材５０Ｅは、フィルタ部材３０の内周面３０ａに当接する周壁部５２と、上ケース２０の上板２１に当接する当接部５５と、ガス発生剤３６に当接するとともにガス発生剤３６を上ケース２０の上板２１から遠ざける方向に向けて弾性付勢する板バネ部５６とを有している。ここで、板バネ部５６は、図８に示すように周方向において隣接する板バネ部５６とそれぞれスリット５６ａによって区切られており、板バネ部５６は周方向において実質的にほぼ連続して設けられている。この上側押さえ部材５０Ｅは、たとえば単一の金属製板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼やステンレス鋼（たとえばＳＵＳ３０４）からなる板状部材等が用いられる。

上記当接部５５および周壁部５２は、金属製の板状部材の一部を折り曲げることによって形成されているため、この部分において上側押さえ部材５０Ｅは適度な弾性を有している。したがって、周壁部５２の外周面５２ａは、フィルタ部材３０の内周面３０ａに適度に圧接触することになる。これにより、フィルタ部材３０の上端と上板２１との隙間からの作動ガスの流出が上側押さえ部材５０Ｅによって防止されることになる。

また、上側押さえ部材５０Ｅは、上述のように周壁部５２から内側に向けて折り曲げられた板バネ部５６を有している。この板バネ部５６は、燃焼室３５内に収容された状態においてガス発生剤３６にその下面である当接面５６ｂが当接している。したがって、この板バネ部５６がガス発生剤３６側に向かって圧縮された状態でハウジングの内部に収容されることにより、この板バネ部５６の有する弾性力によって板バネ部５６の当接面５６ｂがガス発生剤３６側に向けて弾性付勢されることになる。これにより、上側押さえ部材５０Ｅによってガス発生剤３６が常時上板２１から遠ざかる方向（図７中の矢印Ａ方向）に向けて弾性付勢されることになる。ここで、板バネ部５６による弾性付勢力を適宜調節することにより、ハウジングに振動が生じた場合にもこの板バネ部５６が弾性変形することによってその振動が吸収されることになり、成型体からなるガス発生剤３６に振動が伝播して粉砕されることが防止されるようになる。なお、上側押さえ部材５０Ｅによって与えられるガス発生剤３６に向けての弾性付勢力の調節は、上側押さえ部材５０Ｅの材質を変更したり、その厚み等の寸法を変更することによって行なわれる。

このように、本実施の形態の如くのガス発生器１Ｃとすることにより、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様の効果を得ることが可能になる。なお、図示するガス発生器１Ｃにおいては、上側押さえ部材５０Ｅの底板部分にて当接部５５を構成した場合を例示して説明を行なったが、底板を廃止し、代わりに周壁部５２の上板２１側の端部を当接部５５とすることも可能である。この場合にも、上記板バネ部５６および周壁部５２を金属製の板状部材の一部を折り曲げて形成することにより、この部分において周壁部５２の外周面５２ａをフィルタ部材３０の内周面３０ａに適度に圧接触させる程度の適度な弾性を得ることが可能である。

以上において説明した各実施の形態およびその変形例の特徴的な構成は、相互に組合わせることが可能である。また、押さえ部材に設けられる板バネ部の数や形状およびその配置位置は、上記各実施の形態およびその変形例に示したものに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

また、上述の実施の形態およびその変形例においては、いずれも下側押さえ部材に板バネ部を設けず上側押さえ部材にのみ板バネ部を設け、これにより上側押さえ部材にのみ振動によるガス発生剤の粉砕を防止する機能をもたせているが、下側押さえ部材にも同様に板バネ部を設けることによって振動によるガス発生剤の粉砕を防止する機能をもたせることとしてもよいし、上側押さえ部材には板バネ部を設けず下側押さえ部材にのみ板バネ部を設け、これにより下側押さえ部材にのみ振動によるガス発生剤の粉砕を防止する機能をもたせることとしてもよい。

なお、本発明は、上述の実施の形態において示したように、両端が閉塞された軸方向に短尺の筒状ハウジングを有するディスク型のガス発生器に特に好適に適用できる。これは、本発明を適用すればガス発生器の軸方向長さの短尺化を有利に行なえるためであり、また少ない部品点数でガス発生器を構成できるためである。

このように、今回開示した上記各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施の形態１におけるガス発生器の模式断面図である。 本発明の実施の形態１におけるガス発生器の上側押さえ部材の斜視図である。 本発明の実施の形態１におけるガス発生器の上側押さえ部材の変形例を示す斜視図および断面図である。 本発明の実施の形態２におけるガス発生器の模式断面図である。 本発明の実施の形態２におけるガス発生器の上側押さえ部材の斜視図である。 本発明の実施の形態２におけるガス発生器の上側押さえ部材の変形例を示す斜視図および断面図である。 本発明の実施の形態３におけるガス発生器の模式断面図である。 本発明の実施の形態３におけるガス発生器の上側押さえ部材の変形例を示す斜視図および断面図である。 従来のガス発生器の模式断面図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ ガス発生器、１０ 下ケース、１１ 下板、１２ 周壁、１３ 保持部、１４ かしめ部、１５ 点火器、１５ａ 端子ピン、１６ キャップ部材、１６ａ 開口部、１７ 点火室、１８ 伝火薬、１９ シール部材、２０ 上ケース、２１ 上板、２２ 周壁、２３ ガス噴出口、２４ シール部材、３０ フィルタ部材、３０ａ 内周面、３５ 燃焼室、３６ ガス発生剤、４０ 下側押さえ部材、４１ 底板部、４２ 周壁部、４２ａ 外周面、５０Ａ〜５０Ｅ 上側押さえ部材、５１ 当接部、５１ａ 当接面、５２ 周壁部、５２ａ 外周面、５３ 板バネ部、５３ａ スリット、５３ｂ，５３ｃ 折り返し部、５３ｄ 接合部、５４ 凹部、５５ 当接部、５６ 板バネ部、５６ａ スリット、５６ｂ 当接面。

Claims (5)

1. 周壁にガス噴出口を有し、軸方向の両端が閉塞された筒状のハウジングと、
   前記ハウジングに取付けられた点火手段と、
   前記ハウジングの内部に収容され、前記点火手段によって点火されてガスを発生させるガス発生剤と、
   前記ガス噴出口と前記ガス発生剤との間に位置し、中心軸が前記ハウジングの軸方向と同じ方向に向かって実質的に延在する筒状のフィルタ部材と、
   前記ハウジングの軸方向に位置する前記ハウジングの一方の端面と前記ガス発生剤との間に位置し、前記フィルタ部材の内周面に当接するとともに前記ガス発生剤を前記ハウジングの前記一方の端面から遠ざける方向に向けて弾性付勢する金属製の押さえ部材とを備える、ガス発生器。
2. 前記押さえ部材は、前記フィルタ部材の内周面に当接する周壁部と、前記ガス発生剤に当接する当接部と、前記ハウジングの前記一方の端面に当接し、前記当接部を前記ガス発生剤に向けて弾性付勢する板バネ部とを含む、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記押さえ部材は、前記フィルタ部材の内周面に当接する周壁部と、前記ハウジングの前記一方の端面に当接する当接部と、前記ガス発生剤に当接するとともに前記ガス発生剤を前記ハウジングの前記一方の端面から遠ざける方向に向けて弾性付勢する板バネ部とを含む、請求項１に記載のガス発生器。
4. 前記押さえ部材は、単一の板状金属部材をプレス加工することによって形成されたものである、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 前記押さえ部材は、前記ガス発生剤に対面する部分に凹部を有している、請求項１から４のいずれかに記載のガス発生器。

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