JP2015171847A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス発生剤を収容するカップ状部材とホルダを軸方向にかしめることで、燃焼室から発生するガスの流路の確保と、組立時間を短縮することができ、安価に製作することができる構成のガス発生器を提供することを目的とする。【解決手段】シリンダ系ガス発生器は、ハウジング、ホルダ、点火器、区画部材と、カップ状部材を備える。区画部材は、カップ状部材と接して位置し、カップ状部材の内側である燃焼室から発生するガスの流れを整える。さらにカップ状部材はフランジ部を有し、ホルダは溝部とかしめ鍔部を有し、溝部にフランジ部を配置し、かしめ鍔部を軸方向にかしめることによってカップ状部材が固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円柱状の外形を有するいわゆるシリンダ型ガス発生器に関する。

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車両等に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および展開させることにより、展開されたエアバッグで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および展開させる機器である。

ガス発生器には、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、「シリンダ型」と呼ばれる構造のガス発生器が存在する。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。また、これらのエアバッグに組み込まれる場合には、運転席や助手席用エアバッグに組み込まれる場合に比較して、より速い作動を求められる。

上述したシリンダ型ガス発生器の具体的な構造が開示された文献として、たとえば特開２００５−３１３８１２号公報（特許文献１）や特開２０１１−１４３７７７号公報（特許文献２）等がある。これら特許文献１ないし２に開示のシリンダ型ガス発生器にあっては、長尺円筒状のハウジングの軸方向の一端部に点火器および伝火薬が配置され、軸方向の略中央部にガス発生剤が収容されてこのガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される作動ガス生成室（燃焼室）が設けられ、軸方向の他端部にフィルタが収容されたフィルタ室およびガス噴出口が設けられている。

当該構成のシリンダ型ガス発生器においては、点火器が作動することによって生じた火炎が伝火薬の燃焼を介してガス発生剤に伝達され、これによりガス発生剤が燃焼して高温高圧の作動ガスが作動ガス生成室にて生成され、生成された作動ガスがハウジングの軸方向に沿って作動ガス生成室（燃焼室）からフィルタ室に流入し、フィルタを通過してガス噴出口よりハウジングの外部へと噴出される。ガス噴出口から噴出された作動ガスは、その後エアバッグの膨張および展開に利用される。

このうち、上記特許文献２には、ガス発生剤の中に区画部材が配置されており、区画部材には第１連通孔および第２連通孔が設けられているガス発生器が開示されている。当該区画部材が配置されているガス発生器にあっては、未燃焼のガス発生剤が作動するガスの流動抵抗なることが未然に防止されることになり、安定した出力特性が得られる。

特開２００５−３１３８１２号公報 特開２０１１−１４３７７７号公報

上述した特許文献２に開示のガス発生器は、第１密閉容器が作動時に、点火器側と区画部材側の2か所の第一密閉容器の壁を破裂しなければならず、より速い作動時間を達成するためには不利な条件となる。また、第１密閉容器とハウジングの径方向のクリアランスが狭いため、組立時に変形させないように丁寧に組立てなければならず、組立時間を多く要する。

したがって本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、ガス発生剤を収容するカップ状部材とホルダを軸方向にかしめることで、組立を容易にすることができる構成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、ハウジングと、ホルダと、点火器と、区画部材と、カップ状部材を備えている。上記ハウジングは、ガス発生剤が燃焼することによってガスが発生する燃焼室を内部に含み、軸方向の両端が閉塞され、発生したガスを外部に向けて噴出するためのガス噴出口が設けられてなる長尺筒状である。上記点火器は、上記ハウジングの軸方向の一端部に組付けられ、作動することで上記ガス発生剤を燃焼させるための火炎を発生する。上記ホルダは、上記ハウジングの内部の空間に面するように上記ハウジングの軸方向の開口端に内挿された状態で前記ハウジングに取付けられ、上記ハウジングの軸方向と平行な方向に向かって延びる中空開口部を持つ。上記点火器は、上記ホルダに固定される。ガス発生剤が収容されている上記燃焼室と上記ハウジングの内周面との間に間隙を有している。上記カップ状部材は、前記点火器が閉塞されている径方向に開口を持つ区画部材及び上記間隙と、上記燃焼室を規定し、当該燃焼室に収容されたガス発生剤が上記点火器に面した状態となるように前記燃焼室内に配置され、ガス発生剤を収容している。上記区画部材は、上記カップ状部材と上記ハウジングの軸方向に接して位置し、上記カップ状部材の内側である燃焼室から発生するガスの流れを整える。上記カップ状部材はフランジ部を有し、上記ホルダはホルダの一端面から延びるかしめ鍔部を有し、上記ホルダに上記フランジ部を配置し、かしめ鍔部を軸方向にかしめることによって上記カップ状部材が固定されていることを特徴とする。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記カップ状部材のフランジ部と上記ホルダの溝部との間にシール部材が配置されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ハウジングの径方向内表面と、上記カップ状部材の径方向外表面との間に形成される上記間隙の径方向距離が、上記ホルダの溝部とかしめ鍔部からなるかしめ部の径方向長さと略同一であることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記カップ状部材が開口部を有し、開口部がシール部材で密閉されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤が、過塩素酸塩を含有することが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤に、過塩素酸塩を３〜１５質量パーセントを含有することが好ましい。

本発明によれば、ガス発生剤を収容するカップ状部材とホルダを軸方向にかしめることで、燃焼室から発生するガスの流路の確保と、組立を容易にすることができる簡素な構成のガス発生器とすることができる。また、かしめ鍔部を軸方向にかしめ、且つ、上記カップ状部材の径方向外表面との間に形成される上記間隙の径方向距離が、上記ホルダの溝部とかしめ鍔部からなるかしめ部の径方向長さと略同一とすることで、ガス発生器の作動時に燃焼室内の作動ガスが上記間隙内部に流出し、上記間隙内部の圧力が上昇した場合において、かしめ鍔部を軸方向の点火器側に押す方向の力が加わるため、カップ状部材とホルダの界面や、ハウジングとホルダの界面から、作動ガスがガス発生器外部にバイパスして流出するのを防ぐ効果もある。

本発明の実施の形態におけるガス発生器の概略図である。 図１に示す領域Ｉの拡大断面図である。 図１に示す領域ＩＩの拡大断面図である。 本発明の実施の形態２におけるガス発生器の概略図である。 図４に示す領域ＩＩＩの拡大断面図である。 図４に示す領域ＩＩＩの拡大断面図である。 本発明の実施の形態３におけるガス発生器の概略図である。

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。なお、以下に示す実施の形態は、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれるいわゆるシリンダ型ガス発生器に本発明を適用した場合を例示するものである。

図１は、本発明の実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。以下においては、これら図１および拡大断面図である図２，図３を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器の内部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シリンダ型ガス発生器１Ａは、長尺略円柱状の外形を有しており、ハウジング１０と、ホルダ２０とを含んでいる。ハウジング１０は、軸方向の少なくとも一端に開口を有する長尺の円筒状部材からなる。
図１および図２に示すように、ホルダ２０は、ハウジング１０の筒状部を閉塞するようにハウジング１０に固定されている。ホルダ２０は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延びる中空開口部２１を有する筒状の部材からなり、その外周面の所定位置に後述するかしめ固定のための環状溝部２３を、ハウジングの内部の空間に面する側の端部に第１かしめ部２６を有している。また、ホルダの一端部の外周面からは、かしめ鍔部２７が延設されている。上記かしめ固定のための環状溝部２３は、ホルダ２０の外周面に周方向に向かって延びるように形成されている。一方、上記第１かしめ部２６は後述するように点火器３０を固定するための部位であり、上記かしめ鍔部２７は軸方向によってかしめることで後述するカップ状部材３８を固定する部位である。ホルダ２０は、ハウジング１０の開口端に取付けられている。
ホルダ２０は、上記かしめ鍔部２７が延設されている連結部２８にかしめ鍔部に沿って環状の溝部が形成されていることが好ましい。ここで、上記カップ状部材３８のフランジ部３７と上記ホルダの溝部との間にシール部材が配置されていることが好ましい。シール部材としては、十分な耐熱性および耐久性を有する材料からなるものを利用することが好ましく、たとえばＥＰＤＭ製のＯリング等を利用することが好適である。尚、他の好適な形態としては、シール部材が介装される部分に液状のシール剤を塗布しておけば、さらにハウジング１０の内部の空間の密閉性を高めることができる。

これらハウジング１０、およびホルダ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ていてもよいし、ＳＰＣＥに代表される圧延鋼板をプレス加工することで有底円筒状に成形された金属製のプレス成形品、またはＳＴＫＭに代表される電縫管の軸方向端部の一方をクロージング処理して有底円筒状に成形された金属製の成形品にて構成されていてもよい。特に、ハウジング１０を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管の成形品に構成した場合には、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の部材を用いた場合に比べて安価にかつ容易にハウジング１０を形成することができるとともに、大幅な軽量化が可能になる。また、ハウジング１０、およびホルダ２０は、かしめ固定によってそれぞれが連結・固定されている。具体的には、ハウジング１０の開口端にホルダ２０の一部が内挿された状態で、ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部２３に対応する部分のハウジング１０の周壁を径方向内側に縮径させて（かしめて）当該環状溝部２３に係合させることにより、ハウジング１０に対するホルダ２０のかしめ固定が行なわれている。これらかしめ固定は、いずれもハウジング１０の周壁を径方向内側に向かって均等に縮径させる八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。

図１に示すように、ハウジング１０のホルダ２０が取付けられた反対側の端部近傍の周壁には、ガス噴出口１１が設けられている。このガス噴出口１１は、シリンダ型ガス発生器１Ａの内部において発生したガスを外部に噴出するための穴であり、ハウジング１０の周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。

図１に示すように、ハウジングの軸方向の一端部（すなわち、ホルダ２０寄りの部分）に存在する点火手段としての点火器３０は、後述する粒状のガス発生剤５２を燃焼させるための火炎を発生させるためのものである。

点火器３０は、ホルダ２０の貫通部２１に内挿されてかしめ固定されている。より詳細には図２に示すように、ホルダ２０はハウジングの内部の空間に面する側の端部に第１かしめ部２６を有しており、点火器３０が貫通部２１に内挿されてホルダ２０に当て留めされた状態で当該第１かしめ部２６をかしめることにより、点火器３０がホルダ２０に挟持されて点火器３０がホルダ２０に固定されている。また、別の好適な形態としては、点火器とホルダを熱可塑性樹脂などで射出成型して一体化する公知の方法も挙げられる。

より具体的には、点火器３０は、一対の端子ピン３２を挿通・保持する図示されない基枠と、基枠上に取付けられた図示されない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基枠の端子ピン３２の先端を連結するように図示されない抵抗体（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図示されない点火薬が充填され、また、必要に応じて伝火薬も充填されている。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、伝火薬としては一般に、Ｂ／ＫＮＯ₃等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物や、水素化チタン／過塩素酸カリウムからなる組成物や、Ｂ／５−アミノテトラゾール／硝酸カリウム／三酸化モリブデンからなる組成物などが用いられる。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３２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、この熱を受けて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３０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２ミリ秒以下である。

図１に示すように、ハウジング１０の内部の空間には、ガス発生剤が収容されている燃焼室１７、フィルタ室１８、燃焼室１７とハウジング１０の内周面との間に間隙１９が存在し、後述するカップ状部材３８で、燃焼室１７と、間隙１９及び区画部材６１が仕切られている。燃焼室１７はハウジング１０の軸方向の略中央部に位置しており、内部に後述する点火器３０、クッション材５１、ガス発生剤５２が収容されている。フィルタ室１８は、ハウジング１０の軸方向の他端部（すなわち、ハウジング１０の閉塞部側）に位置しており、内部に後述するフィルタ５３が収容されている。

カップ状部材３８は、第１カップ状部材３５及び第２カップ状部材４１から構成されており、有底筒状の形状を有している。ここで、カップ状部材３８は、第１カップ状部材３５を第２カップ状部材４１に挿入して重なって構成されている。第１カップ状部材３５は、有底筒状の形状を有しており、点火器３０に面するように配置されている。この第１カップ状部材３５と点火器３０で形成される内部の空間である燃焼室１７には、クッション材５１とガス発生剤５２が配置されている。
カップ状部材３８は、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することができる。また、第１カップ状部材３５及び第２カップ状部材４１の層状の構成とする場合、各々の部材を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することができる。尚、第１カップ状部材３５は、第２カップ状部材４１と比較して薄膜のものが好適であり、素材としては、アルミ薄膜といった第２カップ状部材４１より強度又は硬度の低い素材を使用することが好適である。

ガス発生剤５２は、点火器３０によって点火された点火薬が燃焼することによって生じたガス、あるいは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５２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み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、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩や、過塩素酸アンモニウムや過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、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、たとえばヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース誘導体や、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５２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、シリンダ型ガス発生器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５２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ことが好ましい。また、ガス発生剤５２の形状の他にも線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズや充填量を適宜選択することが好ましい。

なお、ガス発生剤５２としては、燃料としてグアニジン系化合物を含み、酸化剤として過塩素酸塩を含むものを利用することが特に好適である。このグアニジン系化合物と過塩素酸塩とを含むガス発生剤を利用することとすれば、アジ化化合物のような毒性の問題を生じることもない。
特にガス発生剤に過塩素酸塩を含有させ、ガス発生剤の燃焼を促進させることで、衝突を検出してから短時間でエアバッグを膨らませ、ガスを出し切ることを可能となることから好ましい。特に、ガス発生剤において、過塩素酸塩を３〜１５重量パーセント含有させることで、上記効果が高まることからより好ましい。

クッション材５１は、成型体からなるガス発生剤５２が振動等によって破砕されることを防止するための破砕防止部材に相当し、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、金属ばね等が利用される。このクッション材５１は、作動時において点火器３０の燃焼によって開口または分断し、場合によっては焼失する。

第１カップ状部材３５は、第１カップ部３６および第１カップ部の開口端から延びている第１フランジ部３７からなる。第１フランジ部３７に対してホルダ２０のかしめ鍔部２７とをハウジング軸方向にかしめることにより、カップ状部材３８をホルダ２０に固定させる。
第１カップ状部材３５は発生したガスにより容易に破裂されるように後述する第２カップ状部材より薄膜で構成されているか、もしくは第２カップ部材４１より強度の弱い材料で構成されていることが好ましい。例えば、第１カップ状部材としては、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薄膜で構成することができる。

また、第２カップ状部材４１は第２カップ部４２、および第２カップ部の周壁に設けられた第２開口部４３からなる。さらに、第２カップ状部材４１の側壁の開口端側においては、第２カップ状部材の第２フランジ部４４が延設されている。第２カップ状部材４１は第１カップ状部材３５に重ねて配置する。ここで、ホルダ２０のかしめ鍔部は、第１カップ状部材の第１フランジ部３７と第２カップ状部材のフランジ部４４の間に挟まれている。
第２カップ状部材の開口部４３は、カップ状部材の底部寄りの周壁に設けられている。上記開口部４３は連通しており、複数個設けられている。複数存在する第２開口部４３は、ガス発生剤５２の外形よりも小さく、第２カップ状部材４１の周壁に周方向に沿って開口列をなして、数列設けられている。そして、第２カップ状部材４１の周壁は、上記区画部材６１寄りの部分にある上記第２開口部４３が存在する開口部形成領域と、点火器寄りの部分にある開口部非形成領域が存在している。複数列をなして存在する第２開口部４３の開口部形成領域の中心部は第２カップ状部材４１の中心部より後述する区画部材６１寄りとなるように配置されている。このように第２開口部４３を配置し、その内部に第１カップ状部材を配置することで、燃焼室１７内部の内圧を十分に高めることができる上、第２開口部４３から上記間隙１９にガスが流動した場合には直ちに区画部材６１の第３開口部６５へ発生したガスが流動されることから、発生したガスを円滑にフィルタ室へ誘導することが可能となる。
複数存在する上記第２開口部４３の開口面積の総和である総面積Ａ１は、ガスの流動を阻害しないように十分大きく、具体的には、区画部材６１の第３開口部６５の開口面積の総和である総面積Ａ２より大きく、ハウジングの周壁に複数存在する噴出口１１の開口面積の総和である総面積Ａ３より大きく形成されている。
第２カップ状部材の底部は区画状部材６１の周壁部から延びるテーパ部４５と、該テーパ部４５から延びる底板部４６によって構成されている。
第１の実施形態においては、区画部材６１は底部において外周面に沿って延設されたテーパ状の突起部を有しており、該突起部のテーパ部に上記第２カップ状部材４１のテーパ部を当接させることによって両部材を固定している。

上述したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、カップ状部材３８にガス発生剤５２を封入した構成であるため、予めガス発生剤５２をカップ状部材３８に封入しておくことにより、シリンダ型ガス発生器１Ａの組立作業が容易化するのみならず、部品点数の削減と構成の簡素化が可能になる。また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器においては、ガス発生剤５２に加え、クッション材５１をカップ状部材３８に予め封入した構成であるため、シリンダ型ガス発生器１Ａの組立作業がさらに容易化する効果も得られる。さらに、カップ状部材３８をホルダ２０に径方向にかしめて固定されることで、部品点数を抑えて、組立作業が容易で、ガス発生剤の気密性を高める効果も得られる。

ハウジング１０の内周面と第２カップ状部材４１の外周面との間には間隙１９が形成される。ここで、間隙１９の径方向距離は、上記ホルダのかしめ鍔部２７をかしめて形成された上記ホルダの溝部とかしめ鍔部からなるかしめ部の径方向長さと略同一であることが好ましい。このように、間隙１９が形成されることで、流路の確保が十分となる。
ガス発生剤５２が燃焼することで燃焼ガスとスラグが発生するが、燃焼ガスとスラグが間隙１９を通過し、ハウジング１０の内側、第１カップ状部材３５の表面に燃焼ガスとスラグを衝突させることで、燃焼ガスの温度を低下させ、ハウジング１０や第１カップ状部材３５の内面にもスラグを付着させる。
間隙１９は、後述する区画部材６１及びカップ状部材３８の外周面とハウジングの内周面との間に存在しており、カップ状部材の開口部非形成領域にまで達している。このように、十分なガス流路を確保することで、十分なガスの滞留を実現することが可能となる。

図３に示すようにハウジング１０の軸方向の所定位置には、略カップ状の部材からなる区画部材６１が配置されている。区画部材６１は、第３カップ底部６２及び第３カップ側部６３、カップ側部６３の開口端から延設された第３フランジ部６４、第３カップ側部の周壁に設けられている第３開口部６５、および第３カップ底部６２と第３カップ側部６３で規定された中空空間６６からなる。区画部材６１は、ガス発生剤５２から発生し、間隙１９に流出したガスを効率良くフィルタ室１８に送るために配置されている。ここで、第３フランジ部６４は、後述するフィルタ６５と接して配置されている。また、本実施の形態においては、区画部材６１は第３カップ底部６２がカップ状部材３８の底部と接しており、第３開口部６５はハウジングの径方向へ向けて連通している。
尚、複数存在する上記第３開口部６５の開口面積の総面積Ａ２は、ハウジングの周壁に複数存在する噴出口１１の総面積Ａ３より小さく形成されている面積が好ましい。

フィルタ室１８には、フィルタ５３が収容されている。フィルタ室１８は、上述のハウジング１０の周壁に設けられたガス噴出口１１を介して外部と通じている。

フィルタ５３は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延びる中空部を有する円筒状の部材からなる。このように円筒状の部材からなるフィルタ５３を利用すれば、燃焼室１７にて発生したガスがこのフィルタ５３中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれるスラグ等を除去する除去手段としても機能する。そうすることで、間隙19を通過する際に捕集できなかったスラグが残存する場合は、最終的にフィルタ５３にてほぼ大半を捕集することができる。また、前述の間隙19にて大半のスラグを捕集することができる場合はフィルタ５３を省いてもよい。
フィルタ５３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、あるいは孔あき金属板を巻き回したもの等が利用される。具体的には、メリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。また、孔あき金属板としては、たとえば、金属板に千鳥状に切れ目を入れるとともにこれを押し広げて孔を形成して網目状に加工したエキスパンドメタルや、金属板に孔を穿つとともにその際に孔の周縁に生じるバリを潰すことでこれを平坦化したフックメタル等が利用される。この場合において、形成される孔の大きさや形状は、必要に応じて適宜変更が可能であり、同一金属板上において異なる大きさや形状の孔が含まれていてもよい。なお、金属板としては、たとえば鋼板（マイルドスチール）やステンレス鋼板が好適に利用でき、またアルミニウム、銅、チタン、ニッケルまたはこれらの合金等の板を利用することもできる。
このように金属線材や網材を円筒状に巻き回して焼結したり押し固めたりすることで形成されたフィルタは、その内部に空隙が含まれることになり、上述したガスの冷却を可能にする。フィルタ５３がガスがこのフィルタ５３中を通過する際に、当該ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってこれを冷却する冷却手段として機能するとともに、当該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。

フィルタ室１８を規定する部分のハウジング１０の筒状部には、ガス噴出口１１が設けられている。このガス噴出口１１は、シリンダ型ガス発生器１Ａの内部において生成されたガスを外部に放出するための孔であり、ハウジング１０の周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。

なお、シリンダ型ガス発生器１Ａのホルダ２０が配置された方の端部には、雌型コネクタ（不図示）が取付けられる。この雌型コネクタは、シリンダ型ガス発生器１Ａとは別途設けられる衝突検知手段からの信号を伝達するハーネスの雄型コネクタが接続される部位である。雌型コネクタには、必要に応じてショーティングクリップ（不図示）が取付けられる。このショーティングクリップは、シリンダ型ガス発生器１Ａの搬送時等において静電放電等によってシリンダ型ガス発生器１Ａが誤動作することを防止するために取付けられるものであり、エアバッグ装置への組付け段階においてハーネスの雄型コネクタが雌型コネクタに挿し込まれることによってその端子ピン３２への接触が解除されるものである。

次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ａの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置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３０が作動する。点火器３０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部３１内の圧力が上昇し、これによって点火部３１が破裂し、火炎が点火部３１の外部へと流出する。この点火薬の燃焼により、上述の火炎がクッション材５１へと至る。クッション材５１へと達した火炎は、クッション材５１を燃焼させてこれを開口または分断し、これによって火炎がガス発生剤５２へと至る。

流れ込んだ火炎により、ガス発生剤５２は着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。このガス発生剤５２の燃焼により、燃焼室１７内の圧力が上昇し、第１カップ状部材３５が破壊する。発生したガスは第２カップ状部材４１の第２開口部４３を通過して間隙１９に導かれ、さらに区画部材６１の第３開口部６５を通過した後、フィルタ室１８に流動し、その後フィルタ５３を経由して所定の温度にまで冷却され、ガス噴出口１１からシリンダ型ガス発生器１Ａの外部へと噴出される。ガス噴出口１１から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。

以上において説明したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａとすることにより、ガス発生剤から発生する燃焼残渣を効率的に捕集することで、フィルタが小型になり、安価に製作することができる構成のガス発生器とすることができる。

図４は、本発明の実施の形態２におけるガス発生器の概略図である。以下、図４〜図６を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂの構成について説明する。

図４に示すように、本発明の実施の形態におけるガス発生器１Ｂは、上述した本発明の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと比較した場合に、ハウジング１０とフィルタ５３の構成について相違している。すなわち、図４に示す本発明の実施の形態２におけるガス発生器１Ｂにあっては、ハウジング１０の底部が半球状に構成されている。さらにフィルタ５３はハウジング１０の側部および底部に沿って構成されている。

また、カップ状部材３８を図１の通り２種類のカップ状部材（第１カップ状部材３５及び第２カップ状部材４１）により構成する形態ではなく、第２カップ状部材４１で構成し、第２開口部４３の内面に、第２開口部４３をふさぐためのシール部材４７を配置することで、第１カップ状部材を省略することができる。この場合、第２カップ状部材４１のフランジ部４４が、ホルダ２０のかしめ鍔部２７とかしめることにより固定される。

これらの構成を採用した場合にも、ハウジング１０とカップ状部材３５との間に形成される間隙１９が形成され、第１カップ状部材３５が第１フランジ部３７で軸方向にかしめられるように構成される場合には、上述した本実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができ、安価に製作することができる構成のガス発生器とすることができる。

図７は、本発明の実施の形態３におけるガス発生器の概略図である。以下、図７を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ｃの構成について説明する。

図４に示すように、本発明の実施の形態におけるガス発生器１Ｃは、上述した本発明の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと比較した場合に、区画部材６１について相違している。すなわち、図７に示す本発明の実施の形態３におけるガス発生器１Cにあっては、ハウジング１０を軸方向外側からかしめにより区画部材６１が固定されている。
ここで、区画部材６１の第３フランジ部６４を挟み込むようにかしめることが、区画部材６１の固定力が高まることから、安定した性能が得られる。さらに間隙１９でスラグが捕集されるならば、フィルタを省略することができるので、より好ましい。

これらの構成を採用した場合にも、ハウジング１０とカップ状部材３５との間に形成される間隙１９が形成され、第１カップ状部材３５が第１フランジ部３７で軸方向にかしめられるように構成される場合には、上述した本実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができ、安価に製作することができる構成のガス発生器とすることができる。

このように、今回開示した上記実施の形態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。

１Ａ〜１Ｃ シリンダ型ガス発生器、１０ ハウジング、１１ ガス噴出口、１７ 燃焼室、１８ フィルタ室、１９ 間隙、２０ ホルダ、２１ 中空開口部、２３ 環状溝部、２６ 第１かしめ部、２７ かしめ鍔部、２８ 連結部、３０ 点火器、３１ 点火部、３２ 端子ピン、３５ 第１カップ状部材、３６ 第１カップ部、３７ 第１フランジ部、３８ カップ状部材、４１ 第２カップ状部材、４２ 第２カップ部、４３ 第２開口部、４４ 第２フランジ部、４５ テーパ部、４６ 底板部、４７ シール部材、５１ クッション材、５２ ガス発生剤、５３ フィルタ、６１ 区画部材、６２ 第３カップ底部、６３ 第３カップ側部、６４ 第３フランジ部、６５ 第３開口部、６６ 中空空間

Claims (7)

1. ガス発生剤が燃焼することによってガスが発生する燃焼室を内部に含み、軸方向の一端部および他端部が閉塞された、発生したガスを外部に向けて噴出するためのガス噴出口が設けられた長尺筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内部の空間に面するように前記ハウジングの軸方向の開口端に内挿された状態で前記ハウジングに取付けられ、前記ハウジングの軸方向と平行な方向に向かって延びる中空開口部を含む金属製のホルダと、
   前記中空開口部内に配置されて前記ホルダに固定された点火器と、
   ガス発生剤が収容されている前記燃焼室と前記ハウジングの内周面との間に間隙とを有し、
   前記点火器側が閉塞されている径方向に開口を持つ区画部材及び前記間隙と、燃焼室を規定し、当該燃焼室に収容されたガス発生剤が前記点火器に面した状態となるように前記燃焼室内に配置されたカップ状部材と備え、
   前記カップ状部材はフランジ部を有し、前記ホルダはホルダの一端面から延びるかしめ鍔部を有し、前記ホルダに前記フランジ部を配置し、かしめ鍔部を軸方向にかしめることによって前記カップ状部材が固定されていることを特徴とする、ガス発生器。
2. 前記カップ状部材のフランジ部と前記ホルダの溝部との間にシール部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記ハウジングの径方向内表面と、前記カップ状部材の径方向外表面との間に形成される前記間隙の径方向距離が、前記ホルダの溝部とかしめ鍔部からなるかしめ部の径方向長さと略同一である請求項１または２に記載のガス発生器。
4. 前記カップ状部材は開口部を有し、前記開口部がシール部材で密閉されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 前記ガス発生剤が、過塩素酸塩を含有することを特徴とする請求項１から４に記載のガス発生器。
6. 前記ガス発生剤に、前記過塩素酸塩を３〜１５質量パーセントを含有することを特徴とする請求項５に記載のガス発生器。
7. 軸方向の一端部および他端部が閉塞された、発生したガスを外部に向けて噴出するためのガス噴出口が設けられた長尺筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内部の空間に面するように前記ハウジングの軸方向の開口端に内挿された状態で前記ハウジングに取付けられ、前記ハウジングの軸方向と平行な方向に向かって延びる中空開口部を含む金属製のホルダと、
   前記中空開口部内に配置されて前記ホルダに固定された点火器と、
   ハウジングの内部に設置されたカップ状部材とを備え、
   前記カップ状部材は内部にガス発生剤を収容し、カップ状部材の外周面とハウジングの内周面との間に間隙を有し、
   前記カップ状部材はフランジ部を有し、前記ホルダはホルダの一端面から延びるかしめ鍔部を有し、前記ホルダに前記フランジ部を配置し、かしめ鍔部を軸方向にかしめることによって前記カップ状部材が固定されていることを特徴とする、ガス発生器。
   
   
   
   

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