JP2009179101A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス発生器の大きさが同じである場合、点火器が発火してからガス発生器の外部にガスが排出されるまでの時間が、従来のものに比べ短縮された、デュアル構造のガス発生器を提供する。
【解決手段】ハウジング６内にて、第１燃焼室９とハウジング６軸方向に対向するように且つ第１ホルダ３に保持されている点火器２を包囲するようにハウジング６内周に沿って設けた筒状の第１フィルター１１と、ハウジング６内にて、第２燃焼室１０とハウジング６軸方向に対向するように且つ第２ホルダ５に保持されている点火器４を包囲するようにハウジング６内周に沿って設けた筒状の第２フィルター１２と、第１フィルター１１と第１ホルダ３に保持されている点火器２との間に設けられた第１仕切り部材１３と、第２フィルター１２と第２ホルダ５に保持されている点火器４との間に設けられた第２仕切り部材１４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグ等を膨張させるガス発生器に関するものである。

ガス発生器は、例えば、下記特許文献１に開示されているようなものが公知となっている。この下記特許文献１に開示されているガス発生器は、開放端部を有する有底筒状ハウジング内に、前記開放端部とは異なる端部から前記開放端部に向かう方向に、フィルター材が装着されるフィルター室と、ガス発生剤及びエンハンサ剤が充填される燃焼室と、第一仕切り部材と、点火器とが、この順で配置されるものであって、前記エンハンサ剤が前記第一仕切り部材側に、前記ガス発生剤が前記フィルター室側に配置されると共に、前記ガス発生剤と前記エンハンサ剤との間に分離シートが設けられているものである。
特開２００５−３１３８１２号公報

上記特許文献１を代表とするガス発生器においては、発生ガス量を増加させたい場合、多くのガス発生剤を充填する必要があるため、ガス発生器のハウジングを大型化して燃焼室を大型化する必要があった。このとき、例えば、上記特許文献１の図１などのガス発生器においては、ガス発生器のハウジングを大型化し、ガス発生剤を多量に充填しすぎると、ガス発生剤が燃焼する際、点火器側から燃焼するので、発生したガスの圧力により、まだ未燃焼のガス発生剤が仕切り部材側に押されて密になり、ガスが仕切り部材における孔を通過しにくくなるということがあった。したがって、点火器が発火してから、ガス発生器の外にガスが排出されるまでの時間（着火時間）が増加し、ガスのエアバッグへの流れ込みが遅れるおそれがあった。

また、点火器と燃焼室とを筒状ハウジング内に軸方向に２組有した、いわゆるデュアル構造のガス発生器であって、上記特許文献１の構造を一部に利用した場合（例えば、前記筒状ハウジング内の中央にフィルターを設けるとともに、該フィルターの周囲の前記筒状ハウジングにガス放出孔を設けて、前記長筒状ハウジングの両端部に点火器が配設されるようなものとした場合）でも、上記特許文献１と同じ理由で、発生したガスのエアバッグへの流れ込みが遅れるおそれがあった。

そこで、本発明は、いわゆるデュアル構造のガス発生器であって、例えば、ガス発生器の大きさが同じである場合、点火器が発火してからガス発生器の外部にガスが排出されるまでの時間（着火時間）が、従来のものに比べ短縮されたガス発生器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

（１） 本発明は、円筒状部材と、前記円筒状部材の一端を封止するように設けられ、前記円筒状部材の内部において点火器を保持している第１ホルダと、前記円筒状部材の他端を封止するように設けられ、前記円筒状部材の内部において点火器を保持している第２ホルダとを有したハウジングと、前記ハウジングを軸方向に仕切っている第１仕切り板とを備えたガス発生器であって、内部にガス発生剤が装填され、前記ハウジング内部において前記第１仕切り板の前記第１ホルダ側に設けられた第１燃焼室と、内部にガス発生剤が装填され、前記ハウジング内部において前記第１仕切り板の前記第２ホルダ側に設けられた第２燃焼室と、前記ハウジング内部において、前記第１燃焼室と前記ハウジング軸方向に対向するように、且つ、前記第１ホルダに保持されている点火器を包囲するように前記ハウジング内周に沿って設けられた筒状の第１フィルターと、前記ハウジング内部において、前記第２燃焼室と前記ハウジング軸方向に対向するように、且つ、前記第２ホルダに保持されている点火器を包囲するように前記ハウジング内周に沿って設けられた筒状の第２フィルターと、前記第１フィルターと前記第１ホルダに保持されている点火器との間に設けられ、少なくとも筒状部を有した第１仕切り部材と、前記第２フィルターと前記第２ホルダに保持されている点火器との間に設けられ、少なくとも筒状部を有した第２仕切り部材とをさらに備えており、前記円筒状部材が、前記第１フィルター及び前記第２フィルターの周囲に沿って設けられたガス放出孔を有し、前記第１フィルターと前記第１仕切り部材との間に第１ガス流路が設けられているとともに、前記第２フィルターと前記第２仕切り部材との間に第２ガス流路が設けられているものである。なお、前記第１仕切り部材及び前記第２仕切り部材のうち少なくとも１つが、前記筒状部の前記燃焼室側の端部を封止し、前記点火器の発火によって開口する底部を有しているカップ状部材であってもよい。

上記（１）の構成によれば、ガス発生器が作動した際、フィルターと仕切り部材との間の空間からも、ガス発生剤の燃焼により発生したガスが、迅速にフィルターを介してガス放出孔から外部へと排出されるので、例えば、ガス発生器の大きさが同じである場合、点火器が発火してからガス発生器の外部にガスが排出されるまでの時間（着火時間）が、従来のものに比べ短縮される。したがって、例えば、作動したガス発生器のガスがエアバッグに送られる場合には、エアバッグの展開を速くすることができる。特に、本発明は、長尺円筒状のガス発生器において、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の小径で比較的少容量のガス発生器にも使用できるが、ガス発生量が大きく大径である運転席や助手席用のガス発生器に特に好適に使用できる。また、区画された燃焼室を有しているため、燃焼室ごとに設けられた各点火器の点火タイミングをずらすことにより、エアバッグへのガスの供給に時間差を生み出すことができるので、乗員の着座姿勢、衝突時の車速（加速度）に応じてエアバッグを展開する状況適応型のガス発生器とすることもできる。

（２） 上記（１）のガス発生器においては、前記第１フィルター及び前記第２フィルターがそれぞれ、前記円筒状部材における前記ガス放出孔が設けられている内壁部分に、ガスを一時的に溜めるガス溜まり部を介して対向している第１筒状部と、前記第１筒状部から前記燃焼室側に延設され、前記円筒状部材の内壁に環状に内接している第２筒状部とを有しているものであることが好ましい。

（３） 別の観点として、上記（１）のガス発生器においては、前記第１フィルター及び前記第２フィルターがそれぞれ、前記円筒状部材における前記ガス放出孔が設けられている内壁部分に、ガスを一時的に溜めるガス溜まり部を介して対向している第１筒状部と、前記第１筒状部から前記燃焼室側に延設され、前記第１筒状部よりも厚肉に形成されている第２筒状部とを有しており、前記第１フィルター及び前記第２フィルターをそれぞれ前記第２筒状部側から前記ハウジング内に圧入することによって、前記第２筒状部を前記円筒状部材の内壁に環状に内接させているものであってもよい。

上記（２）又は（３）の構成によれば、前記フィルターにおける第１筒状部と、前記円筒状部材における前記ガス放出孔が設けられている内壁部分との間のガス溜まり部に、ガス発生剤の燃焼により発生したガスを一時的に溜めることができる。このガス溜まり部により、ガス発生剤の燃焼により発生したガスを均圧化させることができ、ガスが最低圧力のガス放出孔に向かってフィルター内を局部的に流通する偏流現象を防止し、ガスをフィルター全体において略均一に通過させることができる。これにより、フィルターの利用効率が高くなり、ガス発生器の小型化および軽量化の要請に十分に対応することができる。

（４） 他の観点として、上記（１）のガス発生器においては、前記第１フィルター及び前記第２フィルターそれぞれの前記仕切り板側の端部が、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、前記第１仕切り部材及び前記第２仕切り部材それぞれの前記仕切り板側の端部が、前記第１フィルター及び前記第２フィルターそれぞれの前記仕切り板側の端部よりも前記仕切り板側に配置されているものであってもよい。

上記（４）の構成によれば、点火器が点火された際の火炎が、フィルターに直接接することを防止できる。その結果として、フィルターの溶融変形を防止し、フィルターの性能を保持することができる。

（５） さらに、他の観点として、上記（１）のガス発生器においては、前記第２燃焼室を軸方向に仕切っている第２仕切り板を前記ハウジング内に備えており、前記第２仕切り板が、前記ガス放出孔の径より小さい径のオリフィスを有していることが好ましい。

上記（５）の構成によれば、第２燃焼室において、時間が遅れることなく発生したガスを噴出（１次噴出）し、かつ、意図的に長時間のガスの噴出（２次噴出）を行うことができるガス発生器を提供できる。

（６） また、上記（１）又は（５）のガス発生器においては、オリフィスを有し、前記第２燃焼室と前記第２フィルターとの間を仕切っている第３仕切り板を備え、前記第２仕切り部材の前記第２燃焼室側の端部が、前記第３仕切り板に設けられた孔を貫通して前記第２燃焼室内に突出しているものであってもよい。

上記（６）の構成によれば、ガスの噴出の調整をさらに容易に行うことができるガス発生器を提供できる。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るガス発生器について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るガス発生器の断面図である。

図１において、ガス発生器１０００は、円筒状部材１と、円筒状部材１の一端を封止するように設けられ、円筒状部材１の内部において点火器２を保持している金属製の第１ホルダ３と、円筒状部材１の他端を封止するように設けられ、円筒状部材１の内部において点火器４を保持している金属製のホルダ５とを有したハウジング６と、ハウジング６を軸方向に仕切っている仕切り板７と、内部にガス発生剤８が装填され、ハウジング６内部において第１仕切り板７の第１ホルダ３側に設けられた第１燃焼室９と、内部にガス発生剤８が装填され、ハウジング６内部において第１仕切り板７の第２ホルダ５側に設けられた第２燃焼室１０とを備えている。さらに、ガス発生器１０００は、ハウジング６内部において、第１燃焼室９とハウジング６軸方向に対向するように、且つ、第１ホルダ３に保持されている点火器２を包囲するようにハウジング６内周に沿って設けられた筒状の第１フィルター１１と、ハウジング６内部において、第２燃焼室１０とハウジング６軸方向に対向するように、且つ、第２ホルダ５に保持されている点火器４を包囲するようにハウジング６内周に沿って設けられた筒状の第２フィルター１２と、第１フィルター１１と第１ホルダ３に保持されている点火器２との間に設けられた第１仕切り部材１３と、第２フィルター１２と第２ホルダ５に保持されている点火器４との間に設けられた第２仕切り部材１４とを備えている。そして、円筒状部材１は、フィルター１１、１２それぞれの周囲に沿って設けられたガス放出孔１５、１６を有している。

ハウジング６は、円筒状部材１の両端を封止するように、第１ホルダ３と第２ホルダ５とがそれぞれ溶接などにより溶接部１７、１８で固定されることによって形成されている。また、円筒状部材１は、外周から内部に向かって押圧して形成した環状凹部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有しており、環状凹部１ａ、１ｂによって仕切り板７をかしめ固定している。

第１仕切り部材１３は、ホルダ３側においてフィルター１１と接する筒状部１３ａと、筒状部１３ａから延設され、筒状部１３ａよりも縮径した筒状部１３ｂと、ホルダ３側に形成されたフランジ部１３ｃとを有している。そして、筒状部１３ｂは、第１燃焼室９側に開口部を有しており、フランジ部１３ｃは、ホルダ３に設けられた突起部３ａによってホルダ３にかしめ固定されている。また、円筒状の空間であるガス流路１９が、筒状部１３ｂとフィルター１１との間に形成されている。同様に、第２仕切り部材１４は、ホルダ５側においてフィルター１２と接する筒状部１４ａと、筒状部１４ａから延設され、筒状部１４ａよりも縮径した筒状部１４ｂと、ホルダ５側に形成されたフランジ部１４ｃとを有している。そして、筒状部１４ｂは、第２燃焼室１０側に開口部を有しており、フランジ部１４ｃは、ホルダ５に設けられた突起部５ａによってホルダ５にかしめ固定されている。また、円筒状の空間であるガス流路２０が、筒状部１４ｂとフィルター１２との間に形成されている。なお、ガス流路１９の厚み（筒状部１３ｂとフィルター１１との間の距離）及びガス流路２０の厚み（筒状部１４ｂとフィルター１２との間の距離）は、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に調整されている。

ガス放出孔１５、１６それぞれの内側には、シール部材２１、２２が貼付されている。

点火器２、４はそれぞれ、ゴム等の材料で構成されるＯリング２３、２４を介して、ホルダ３、５それぞれにカシメ等の方法により固定される。この時、点火器２とホルダ３との界面及び点火器４とホルダ５との界面は、Ｏリング２３、２４それぞれによりシール性を有する構造となる。ここで、点火器２、４は、その内部にセンサからの通電による電気エネルギーを、内部に含まれる火薬の燃焼エネルギーに変換する役割を持つものであるが、その外部の大半はモールドにより熱可塑性樹脂等で覆われ、電気的に絶縁されている。

フィルター１１は、円筒状部材１におけるガス放出孔１５が設けられている内壁部分に、略円筒状のガス溜まり部２５を介して対向している第１筒状部１１ａと、第１筒状部１１ａから燃焼室９側に延設され、円筒状部材１の内壁に環状に内接している第２筒状部１１ｂとを有しており、第２筒状部１１ｂは、第１筒状部１１ａよりも厚肉に形成されている。また、フィルター１１は、第２筒状部１１ｂ側から円筒状部材１の環状凹部１ｃまで圧入されており、第２筒状部１１ｂの外径側部分が、円筒状部材１の内周及び環状凹部１ｃに環状に密接している。また、フィルター１１の燃焼室９側の端部は、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、第１仕切り部材１３の燃焼室９側の端部（筒状部１３ｂの開口部）が、フィルター１１の燃焼室９側の端部よりも燃焼室９側に配置されている。

フィルター１２は、円筒状部材１におけるガス放出孔１６が設けられている内壁部分に、略円筒状のガス溜まり部２６を介して対向している第１筒状部１２ａと、第１筒状部１２ａから燃焼室１０側に延設され、円筒状部材１の内壁に環状に内接している第２筒状部１２ｂとを有しており、第２筒状部１２ｂは、第１筒状部１２ａよりも厚肉に形成されている。また、フィルター１２は、第２筒状部１２ｂ側から円筒状部材１の環状凹部１ｄまで圧入されており、第２筒状部１２ｂの外径側部分が、円筒状部材１の内周及び環状凹部１ｄに環状に密接している。また、フィルター１２の燃焼室１０側の端部は、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、第２仕切り部材１４の燃焼室１０側の端部（筒状部１４ｂの開口部）が、フィルター１２の燃焼室１０側の端部よりも燃焼室１０側に配置されている。

次に、ガス発生器１０００の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器１０００の点火器２、４に信号を送り、点火器２、４内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器２、４それぞれのガス及び火炎は、第１仕切り部材１３内、第２仕切り部材１４内にそれぞれ噴出し、ガス発生剤８を着火燃焼させ、高温高圧のガスを発生させる。ここで、点火器２、４の発火タイミングは、ずれていてもよい。

その後、第１燃焼室９で発生した高温高圧のガスは、ガス流路１９及びフィルター１１の燃焼室９側の端部からフィルター１１内に流入し、第２燃焼室１０で発生した高温高圧のガスは、ガス流路２０及びフィルター１２の燃焼室１０側の端部からフィルター１２内に流入して、スラグ捕集及びガス冷却がなされる。そして、ガス発生剤８の燃焼が進み、ハウジング６内の第１燃焼室９側の内部及び第２燃焼室１０側の内部がそれぞれ所定圧力に達すると、各ガス放出孔１５、１６を封止しているシール部材２１、２２が破裂し、各ガス放出孔１５、１６からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。また、ガスたまり部２５によって、ガスが均圧化され、該ガスが最低圧力のガス放出孔１５、１６に向かってフィルター１１、１２内を局部的に流通する偏流現象が起こりにくくなり、該ガスはフィルター１１、１２全体において略均一に通過する。これにより、フィルター１１、１２の利用効率が高くなる。なお、点火器２、４の発火タイミングがずれている場合には、ガス放出孔１５、１６から放出されるガスの放出タイミングをずらすことも可能である。

本実施形態によれば、ガス発生器１０００が作動した際、フィルター１１と仕切り部材１３との間のガス流路１９、及び、フィルター１１と仕切り部材１３との間のガス流路２０からも、ガス発生剤８の燃焼により発生したガスが、迅速にフィルター１１、１２を介してガス放出孔１５、１６から外部へと排出されるので、例えば、ガス発生器の大きさが同じである場合、点火器２、４が発火してからガス発生器１０００の外部にガスが排出されるまでの時間（着火時間）が、従来のものに比べ短縮される。したがって、例えば、作動したガス発生器１０００のガスがエアバッグに送られる場合には、エアバッグの展開を速くすることができる。特に、本発明は、長尺円筒状のガス発生器において、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の小径で比較的少容量のガス発生器にも使用できるが、ガス発生量が大きく大径である運転席や助手席用のガス発生器に特に好適に使用できる。

また、区画された２つの燃焼室９、１０を有しているため、燃焼室ごとに設けられた各点火器２、４の点火タイミングをずらすことにより、エアバッグへのガスの供給に時間差を生み出すことができるので、乗員の着座姿勢、衝突時の車速（加速度）に応じてエアバッグを展開する状況適応型のガス発生器１０００とすることもできる。

また、ガス溜まり部２５、２６に、ガス発生剤８の燃焼により発生したガスを一時的に溜めることができる。このガス溜まり部２５、２６により、ガス発生剤８の燃焼により発生したガスを均圧化させることができ、ガスが最低圧力のガス放出孔１５、１６に向かってフィルター１１、１２内を局部的に流通する偏流現象を防止し、ガスをフィルター１１、１２全体において略均一に通過させることができる。これにより、フィルター１１、１２の利用効率が高くなり、ガス発生器１０００の小型化および軽量化の要請に十分に対応することができる。

さらに、フィルター１１の燃焼室９側の端部が、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、仕切り部材１３の燃焼室９側の端部（筒状部１３ｂの開口部）が、フィルター１１の燃焼室９側の端部よりも燃焼室９側に配置されているので、点火器２が点火された際の火炎が、フィルター１１に直接接することを防止できる。その結果として、フィルター１１の溶融変形を防止し、フィルター１１の性能を保持することができる。同様に、フィルター１２の燃焼室１０側の端部が、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、仕切り部材１４の燃焼室１０側の端部（筒状部１４ｂの開口部）が、フィルター１２の燃焼室１０側の端部よりも燃焼室１０側に配置されているので、点火器４が点火された際の火炎が、フィルター１２に直接接することを防止できる。その結果として、フィルター１２の溶融変形を防止し、フィルター１２の性能を保持することができる。

また、ガス流路１９、２０を、ガス発生剤８の燃焼により発生したガスのガス溜まりとすることができる。このガス溜まりにより、ガス発生剤８の燃焼により発生したガスを均圧化させることができ、ガスが最低圧力のガス放出孔に向かってフィルター内を局部的に流通する偏流現象を防止し、ガスをフィルター全体において略均一に通過させることができる。これにより、フィルターの利用効率が高くなり、ガス発生器の小型化および軽量化の要請に十分に対応することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器について説明する。図２は、本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。なお、第１実施形態の符号１〜１２、１５〜２６と同様の部分には、符号３１〜４２、４５〜５６を順にふり、これらの部分の説明を省略することがある。

本変形例に係るガス発生器１００１は、第１仕切り部材１３及び第２仕切り部材１４の代わりに、内部に伝火剤５７が装填されたカップ状部材４３、及び、内部に伝火剤５８が装填されたカップ状部材４４を用いている点が、主に第１実施形態と異なっている。カップ状部材４３は、第１ホルダ３３側においてフィルター４１と接する筒状部４３ａと、筒状部４３ａから延設され、筒状部４３ａよりも縮径した筒状部４３ｂと、ホルダ３３側に形成されたフランジ部４３ｃと、筒状部４３ｂの燃焼室３９側の端部を封止しているとともに孔４３ｄを有した蓋部材４３ｅとを備えており、孔４３ｄはシール部材５９で封止されている。同様に、カップ状部材４４は、第２ホルダ３５側においてフィルター４２と接する筒状部４４ａと、筒状部４４ａから延設され、筒状部４４ａよりも縮径した筒状部４４ｂと、第２ホルダ３５側に形成されたフランジ部４４ｃと、筒状部４４ｂの燃焼室４０側の端部を封止しているとともに孔４４ｄを有した蓋部材４４ｅとを備えており、孔４４ｄはシール部材６０で封止されている。

次に、ガス発生器１００１の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器１００１の点火器３２、３４に信号を送り、点火器３２、３４内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器３２、３４のガス及び火炎はカップ状部材４３、４４内にそれぞれ噴出し、伝火剤５７、５８を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤５７、５８から発生する火炎が、カップ状部材４３、４４に貼付されたシール部材５９、６０をそれぞれ破裂させるとともに、ガス発生剤３８を着火燃焼させ、高温高圧のガスを発生させる。ここで、点火器３２、３４の発火タイミングは、ずれていてもよい。

その後、第１燃焼室３９で発生した高温高圧のガスは、ガス流路４９及びフィルター４１の燃焼室３９側の端部からフィルター４１内に流入し、第２燃焼室４０で発生した高温高圧のガスは、ガス流路５０及びフィルター４２の燃焼室４０側の端部からフィルター４２内に流入して、スラグ捕集及びガス冷却がなされる。そして、ガス発生剤３８の燃焼が進み、ハウジング３６内の第１燃焼室３９側の内部及び第２燃焼室４０側の内部がそれぞれ所定圧力に達すると、各ガス放出孔４５、４６を封止しているシール部材５１、５２が破裂し、各ガス放出孔４５、４６からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。また、ガスたまり部５５によって、ガスが均圧化され、該ガスが最低圧力のガス放出孔４５、４６に向かってフィルター４１、４２内を局部的に流通する偏流現象が起こりにくくなり、該ガスはフィルター４１、４２全体において略均一に通過する。これにより、フィルター４１、４２の利用効率が高くなる。なお、点火器３２、３４の発火タイミングがずれている場合には、ガス放出孔４５、４６から放出されるガスの放出タイミングをずらすことも可能である。

本変形例のガス発生器１００１によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るガス発生器について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るガス発生器の断面図である。なお、第１実施形態の符号２〜１１、１５〜２６と同様の部分には、符号６２〜７１、７５〜８６を順にふり、これらの部分の説明を省略することがある。

本実施形態に係るガス発生器１００２は、第１実施形態に対し、（１）ガス放出孔７６の径より小さい径のオリフィス９１ａを有しており、第２燃焼室７０を軸方向に仕切って、燃焼室７０ａ、７０ｂを形成するための（第２の）仕切り板９１が設けられている点、（２）第１仕切り部材１３及び第２仕切り部材１４の代わりに、内部に伝火剤８７が装填されたカップ状部材７３、及び、内部に伝火剤８８が装填され、深さを深くしたカップ状部材７４を用いている点、（３）フィルター１２の代わりに、フィルター１２に比べて第２筒状部７２ａの長さが軸方向に長くなったフィルター７２を用いている点、（４）筒状部材６１のホルダ６５側の端部付近において、シール部材８２が内側からそれぞれ貼付され且つ周方向に並んでいるガス放出孔７６の列を、軸方向に２列形成した点で、主に異なっている。

なお、カップ状部材７３は、第１ホルダ６３側においてフィルター７１と接する筒状部７３ａと、筒状部７３ａから延設され、筒状部７３ａよりも縮径した筒状部７３ｂと、ホルダ６３側に形成されたフランジ部７３ｃと、筒状部７３ｂの燃焼室６９側の端部を封止しているとともに孔７３ｄを有した蓋部材７３ｅとを備えており、孔７３ｄはシール部材８９で封止されている。同様に、カップ状部材７４は、第２ホルダ６５側においてフィルター７２と接する筒状部７４ａと、筒状部７４ａから延設され、筒状部７４ａよりも縮径した筒状部７４ｂと、第２ホルダ６５側に形成されたフランジ部７４ｃと、筒状部７４ｂの燃焼室７０側の端部を封止しているとともに孔７４ｄを有した蓋部材７４ｅとを備えており、孔７４ｄはシール部材９０で封止されている。

仕切り板９１は、筒状部材６１を外周から内部に向かって押圧して形成した環状凹部６１ｅ、６１ｆによってかしめ固定されている。

次に、ガス発生器１００２の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器１００２の点火器６２、６４に信号を送り、点火器６２、６４内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器６２、６４のガス及び火炎はカップ状部材７３、７４内にそれぞれ噴出し、伝火剤８７、８８を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤８７、８８から発生する火炎が、カップ状部材７３、７４に貼付されたシール部材８９、９０をそれぞれ破裂させるとともに、ガス発生剤６８を着火燃焼させ、高温高圧のガスを発生させる。ここで、点火器６２、６４の発火タイミングは、ずれていてもよい。

その後、第１燃焼室６９で発生した高温高圧のガスは、ガス流路７９及びフィルター７１の燃焼室６９側の端部からフィルター７１内に流入し、第２燃焼室７０のうち燃焼室７０ａで発生した高温高圧のガスは、ガス流路８０及びフィルター７２の燃焼室７０側の端部からフィルター７２内に流入して、スラグ捕集及びガス冷却がなされる。このとき、燃焼室７０ａで発生した高温高圧のガスは、仕切り板９１におけるオリフィス９１ａを介して燃焼室７０ｂに火炎とともに流入し、燃焼室７０ｂ内のガス発生剤６８が燃焼し始める。そして、燃焼室７０ａ内で発生したガスに遅れて、燃焼室７０ｂ内でもガスが発生し、オリフィス９１ａを介して燃焼室７０ａ内に徐々に流入する。このようにガス発生剤６８の燃焼が進み、ハウジング６６内の第１燃焼室６９側の内部及び第２燃焼室７０側の内部がそれぞれ所定圧力に達すると、各ガス放出孔７５、７６を封止しているシール部材８１、８２が破裂し、各ガス放出孔７５、７６からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。このとき、オリフィス９１ａの径はガス放出孔７６に比べて小さいため、燃焼室７０ｂ内で発生したガスのうち、所望する量のガスが徐々に燃焼室７０ａ内に流れ込むので、長時間、ガス放出孔７６からガスを放出する。また、ガスたまり部８５によって、ガスが均圧化され、該ガスが最低圧力のガス放出孔７５、７６に向かってフィルター７１、７２内を局部的に流通する偏流現象が起こりにくくなり、該ガスはフィルター７１、７２全体において略均一に通過する。これにより、フィルター７１、７２の利用効率が高くなる。なお、点火器６２、６４の発火タイミングがずれている場合には、ガス放出孔７５、７６から放出されるガスの放出タイミングをずらすことも可能である。

本実施形態のガス発生器１００２によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２燃焼室７０の燃焼室７０ａにおいて、時間が遅れることなく発生したガスを噴出（１次噴出）し、第２燃焼室７０の燃焼室７０ｂにおいて、意図的に長時間のガスの噴出（２次噴出）を行うことができる。

＜第２実施形態の変形例＞
次に、本発明の第２実施形態の変形例に係るガス発生器について説明する。図４は、本発明の第２実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。なお、第１実施形態の符号２〜１１、１５〜２６と同様の部分には、符号１０２〜１１１、１１５〜１２６を順にふり、第２実施形態の符号７２〜７４、８７〜９１と同様の部分には、符号１１２〜１１４、１２７〜１３１を順にふって、これらの部分の説明を省略することがある。

本変形例に係るガス発生器１００３は、（１）オリフィス１３２ａを有しており、第２燃焼室１１０とフィルター１１２との間を仕切っている（第３の）仕切り板１３２が設けられている点、（２）カップ状部材１１４の底部が、仕切り板１３２の中央に設けられた孔を貫通して第２燃焼室１１０における燃焼室１１０ａに突出している点が、第１実施形態と異なっている。

次に、ガス発生器１００３の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器１００３の点火器１０２、１０４に信号を送り、点火器１０２、１０４内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器１０２、１０４のガス及び火炎はカップ状部材１１３、１１４内にそれぞれ噴出し、伝火剤１２７、１２８を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤１２７、１２８から発生する火炎が、カップ状部材１１３、１１４に貼付されたシール部材１２９、１３０をそれぞれ破裂させるとともに、ガス発生剤１０８を着火燃焼させ、高温高圧のガスを発生させる。ここで、点火器１０２、１０４の発火タイミングは、ずれていてもよい。

その後、第１燃焼室１０９で発生した高温高圧のガスは、ガス流路１１９及びフィルター１１１の燃焼室１０９側の端部からフィルター１１１内に流入し、第２燃焼室１１０のうち燃焼室１１０ａで発生した高温高圧のガスは、仕切り板１３２のオリフィス１３２ａによってガス流量を調整されながら、ガス流路１２０及びフィルター１１２の燃焼室１１０側の端部からフィルター１１２内に流入して、スラグ捕集及びガス冷却がなされる。このとき、燃焼室１１０ａで発生した高温高圧のガスは、仕切り板１３１におけるオリフィス１３１ａを介して燃焼室１１０ｂに火炎とともに流入し、燃焼室１１０ｂ内のガス発生剤１０８が燃焼し始める。そして、燃焼室１１０ａ内で発生したガスに遅れて、燃焼室１１０ｂ内でもガスが発生し、オリフィス１３１ａを介して燃焼室１１０ａ内に徐々に流入する。このようにガス発生剤１０８の燃焼が進み、ハウジング１０６内の第１燃焼室１０９側の内部及び第２燃焼室１１０側の内部がそれぞれ所定圧力に達すると、各ガス放出孔１１５、１１６を封止しているシール部材１２１、１２２が破裂し、各ガス放出孔１１５、１１６からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。このとき、オリフィス１３１ａの径はガス放出孔１１６に比べて小さいため、燃焼室１１０ｂ内で発生したガスのうち、所望する量のガスが徐々に燃焼室１１０ａ内に流れ込むので、長時間、ガス放出孔１１６からガスを放出する。また、ガスたまり部１２５によって、ガスが均圧化され、該ガスが最低圧力のガス放出孔１１５、１１６に向かってフィルター１１１、１１２内を局部的に流通する偏流現象が起こりにくくなり、該ガスはフィルター１１１、１１２全体において略均一に通過する。これにより、フィルター１１１、１１２の利用効率が高くなる。なお、点火器１０２、１０４の発火タイミングがずれている場合には、ガス放出孔１１５、１１６から放出されるガスの放出タイミングをずらすことも可能である。

本実施形態のガス発生器１００２によれば、第２実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらにガスの噴出を調整することができる。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、ガス発生剤を粒状のものとしているが、一体成形されたガス発生剤であってもよい。

また、第１実施形態におけるガス流路１９は、仕切り部材１３の筒状部１３ｂを筒状部１３ａよりも縮径させて、フィルター１１との間に設けたものであるが、例えば、以下のように形成してもよい。すなわち、（１）第１実施形態の仕切り部材１３のまま、フィルター１１の燃焼室側の端部からホルダ３側の途中までの内径だけを大きくする、（２）筒状部１３ｂの径を筒状部１３ａよりは小さく、第１実施形態の筒状部１３ｂよりは大きくして、フィルター１１の燃焼室側の端部からホルダ３側の途中までの内径を大きくする、（３）筒状部１３ｂを筒状部１３ａと同じ径のもの（仕切り部材１３全体が一定の径を有した筒状部材）として、フィルター１１の燃焼室側の端部からホルダ３側の途中までの内径だけを大きくする、などし、適宜、ガス流路１９の容積及びフィルター１１の性能を考慮しながら形成してもよい。これは、もう一方のフィルター１２及び仕切り部材１４においても同様である。また、第１実施形態の変形例、第２実施形態及びその変形例においても同様である。

また、図示しないが、第１実施形態及びその変形例のガス発生器においては、仕切り部材が第２燃焼室に突出するように、第２実施形態の変形例における仕切り板１３２と同様の部材が設けられていてもよい。これにより、第２燃焼室からフィルターに流入するガス量の調整が可能となる。

また、振動を吸収して、ガス発生剤の粉化を防止するためのクッション材を、上記各実施形態又は各変形例における燃焼室の蓋部材側の端部、燃焼室の点火器側の端部、ハウジングの内壁などに適宜設けてもよい。

本発明の第１実施形態に係るガス発生器の断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。 本発明の第２実施形態に係るガス発生器の断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。

符号の説明

１、３１、６１、１０１ 円筒状部材
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ、１０１ｇ 環状凹部
２、４、３２、３４、６２、６４、１０２、１０４ 点火器
３、５、３３、３５、６３、６５、１０３、１０５ ホルダ
３ａ、５ａ、３３ａ、３５ａ、６３ａ、６５ａ、１０３ａ、１０５ａ 突起部
６、３６、６６、１０６ ハウジング
７、３７、６７、１０７ （第１の）仕切り板
８、３８、６８、１０８ ガス発生剤
９、３９、６９、１０９ 第１燃焼室
１０、４０、７０、１１０ 第２燃焼室
１１、１２、４１、４２、７１、７２、１１１、１１２ フィルター
１１ａ、１２ａ、４１ａ、４２ａ、７１ａ、７２ａ、１１１ａ、１１２ａ 第１筒状部
１１ｂ、１２ｂ、４１ｂ、４２ｂ、７１ｂ、７２ｂ、１１１ｂ、１１２ｂ 第２筒状部
１３、１４ 仕切り部材
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂ 筒状部
１３ｃ、１４ｃ、４３ｃ、４４ｃ、７３ｃ、７４ｃ フランジ部
１５、１６、４５、４６、７５、７６、１１５、１１６ ガス放出孔
１７、１８、４７、４８、７７、７８、１１７、１１８ 溶接部
１９、２０、４９、５０、７９、８０、１１９、１２０ ガス流路
２１、２２、５１、５２、５９、６０、８１、８２、８９、９０、１２１、１２２、１２９、１３０ シール部材
２３、５３、８３、１２３ Ｏリング
２５、２６、５５、５６、８５、８６、１２５、１２６ ガス溜まり部
４３、４４、７３、７４、１１３、１１４ カップ状部材
４３ｄ、４４ｄ、７３ｄ、７４ｄ、１１３ｄ、１１４ｄ 孔
４３ｅ、４４ｅ、７３ｅ、７４ｅ、１１３ｅ、１１４ｅ 蓋部材
５７、５８、８７、８８、１２７、１２８ 伝火剤
７０ａ、７０ｂ、１１０ａ、１１０ｂ 燃焼室
９１、１３１ （第２の）仕切り板
９１ａ、１３１ａ、１３２ａ オリフィス
１３２ （第３の）仕切り板
１０００、１００１、１００２、１００３ ガス発生器

Claims (7)

1. 円筒状部材と、前記円筒状部材の一端を封止するように設けられ、前記円筒状部材の内部において点火器を保持している第１ホルダと、前記円筒状部材の他端を封止するように設けられ、前記円筒状部材の内部において点火器を保持している第２ホルダとを有したハウジングと、
   前記ハウジングを軸方向に仕切っている第１仕切り板とを備えたガス発生器であって、
   内部にガス発生剤が装填され、前記ハウジング内部において前記第１仕切り板の前記第１ホルダ側に設けられた第１燃焼室と、
   内部にガス発生剤が装填され、前記ハウジング内部において前記第１仕切り板の前記第２ホルダ側に設けられた第２燃焼室と、
   前記ハウジング内部において、前記第１燃焼室と前記ハウジング軸方向に対向するように、且つ、前記第１ホルダに保持されている点火器を包囲するように前記ハウジング内周に沿って設けられた筒状の第１フィルターと、
   前記ハウジング内部において、前記第２燃焼室と前記ハウジング軸方向に対向するように、且つ、前記第２ホルダに保持されている点火器を包囲するように前記ハウジング内周に沿って設けられた筒状の第２フィルターと、
   前記第１フィルターと前記第１ホルダに保持されている点火器との間に設けられ、少なくとも筒状部を有した第１仕切り部材と、
   前記第２フィルターと前記第２ホルダに保持されている点火器との間に設けられ、少なくとも筒状部を有した第２仕切り部材とをさらに備えており、
   前記円筒状部材が、前記第１フィルター及び前記第２フィルターの周囲に沿って設けられたガス放出孔を有し、
   前記第１フィルターと前記第１仕切り部材との間に第１ガス流路が設けられているとともに、前記第２フィルターと前記第２仕切り部材との間に第２ガス流路が設けられているものであることを特徴とするガス発生器。
2. 前記第１仕切り部材及び前記第２仕切り部材のうち少なくとも１つが、
   前記筒状部の前記燃焼室側の端部を封止し、前記点火器の発火によって開口する底部を有しているカップ状部材であることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記第１フィルター及び前記第２フィルターがそれぞれ、
   前記円筒状部材における前記ガス放出孔が設けられている内壁部分に、ガスを一時的に溜めるガス溜まり部を介して対向している第１筒状部と、
   前記第１筒状部から前記燃焼室側に延設され、前記円筒状部材の内壁に環状に内接している第２筒状部とを有しているものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス発生器。
4. 前記第１フィルター及び前記第２フィルターがそれぞれ、前記円筒状部材における前記ガス放出孔が設けられている内壁部分に、ガスを一時的に溜めるガス溜まり部を介して対向している第１筒状部と、前記第１筒状部から前記燃焼室側に延設され、前記第１筒状部よりも厚肉に形成されている第２筒状部とを有しており、
   前記第１フィルター及び前記第２フィルターをそれぞれ前記第２筒状部側から前記ハウジング内に圧入することによって、前記第２筒状部を前記円筒状部材の内壁に環状に内接させているものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス発生器。
5. 前記第１フィルター及び前記第２フィルターそれぞれの前記仕切り板側の端部が、外径側から内径側にかけて凹む部分を有しており、
   前記第１仕切り部材及び前記第２仕切り部材それぞれの前記仕切り板側の端部が、前記第１フィルター及び前記第２フィルターそれぞれの前記仕切り板側の端部よりも前記仕切り板側に配置されているものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス発生器。
6. 前記第２燃焼室を軸方向に仕切っている第２仕切り板を前記ハウジング内に備えており、
   前記第２仕切り板が、前記ガス放出孔の径より小さい径のオリフィスを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス発生器。
7. オリフィスを有し、前記第２燃焼室と前記第２フィルターとの間を仕切っている第３仕切り板を備え、
   前記第２仕切り部材の前記第２燃焼室側の端部が、前記第３仕切り板に設けられた孔を貫通して前記第２燃焼室内に突出していることを特徴とする請求項１、２又は６に記載のガス発生器。
   

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