JP2019034629A - ガス発生器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒状ハウジング10内に配置されたカップ状隔壁20は底部21、周壁部22および開口部23を有し、周壁部22は、開口部23側の大径周壁部24、底部21側の複数のノズル25aを有する小径周壁部25、それらの間の環状段差部26を有しており、カップ状隔壁20と筒状ハウジングの内壁面10aの間に筒状間隙30が形成されている。作動時、エンハンサ室16で生じた燃焼生成物は筒状間隙30に入ったあと、筒状ハウジングの内壁面10aに沿って軸方向に移動してガス発生剤を燃焼させる。
【選択図】図1
Description
このようなガス発生器の場合には、点火器に近い位置にあるガス発生剤からディフューザ部側にあるガス発生剤まで順次燃焼して行くことになるため、ガス発生剤の燃焼のし易さが重要になる。
特許文献2の図1に示すガス発生器では、ガス排出口84を中間位置に配置することで、燃焼室が、第1ガス発生剤43が収容された第1燃焼室40と、第2ガス発生剤73が収容された第2燃焼室70に分離されている。
このように燃焼室が二つに分離され、それぞれの燃焼室の軸方向長さを短くすることで、ガス発生剤の燃焼性が向上されている。
前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第1端部側に固定された点火器と前記筒状ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、周壁本体部と、前記周壁本体部から外側に拡張された環状部を有し、前記周壁本体部が厚さ方向に貫通された複数のノズルを有しているものであり、
前記カップ状隔壁が、前記環状部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間に筒状間隙が形成され、前記周壁本体部に形成されたノズルが前記筒状間隙に面するように配置されており、前記筒状間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器を提供する。
周壁本体部は、エンハンサ室と筒状間隙を連通させるためのノズルを有している。ノズルは、周壁本体部が厚さ方向に貫通されて形成されたものであり、大きさを調整することで1または複数を形成することができる。なおノズルの一部は、本発明の効果が得られる範囲内で底部に形成されていてもよい。
カップ状隔壁は、周壁本体部(小径周壁部)よりも外径の大きな環状部(大径周壁部)を有しており、さらに前記小径周壁部と前記大径周壁部の外径差に起因する環状段差部を有している実施形態A、周壁本体部と周壁本体部の開口部に形成されたフランジ部(環状部)を有しており、前記フランジ部が半径方向外側に伸ばされた、または前記フランジ部が斜め方向外側に伸ばされた実施形態Bなどを使用することができる。
環状部の外径は筒状ハウジングの内径と同程度であり、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、環状部は筒状ハウジングの内壁面に当接される。
周壁本体部の外径は筒状ハウジングの内径よりも小さいため、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、周壁本体部と筒状ハウジングの内壁面との間に筒状間隙が形成される。筒状間隙の幅は均一でもよいし、部分的に狭くなったり、広くなったりしていてもよい。
なお、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、カップ状隔壁が第2端部側に移動することを防止するため、筒状ハウジング内に環状部(実施形態Aでは大径周壁部であり、実施形態Bではフランジ部)が圧入されるようにする方法、筒状ハウジングの内壁面に複数の内側突起を形成して、前記内側突起がカップ状隔壁の環状部に当接されるようにする方法を適用することができる。
なお、前記筒状間隙による特有の作用の発現と関連するため、第1実施形態のガス発生器の組み立て方法を説明する。
第1実施形態のガス発生器は、例えば、次のようにして組み立てられる。
まず、筒状ハウジングの第2端部側の開口部にディフューザ部を取り付ける。
次に、筒状ハウジングの燃焼室となる空間内に所要量のガス発生剤を収容する。ガス発生剤は複数のガス発生剤成型体をランダムに燃焼室に充填する。
ガス発生剤の大きさや形状は特に制限されず公知のものを使用することができるが、例えば、円柱形状、凹部または貫通孔のある円柱形状、ディスク形状、凹部または貫通孔のあるディスク形状のものなどである。
ガス発生剤を燃焼室となる空間に収容するときは、タッピングなどの方法で振動を加えながらにランダムに充填する。例えば、円柱形状のガス発生剤を使用するとき、所要量のガス発生剤の向きなどを揃えることなく、まとめて燃焼室となる空間内に投入して充填する。
ガス発生剤の収容率(充填率)は制限されるものではないが、例えば、次式:(ガス発生剤の合計体積)/(燃焼室の容積)×100から求められる収容率が40〜70%の範囲にすることができる。ガス発生剤の体積は、凹部や貫通孔がないとしたときの体積である。
次に、カップ状隔壁を挿入した後、エンハンサ室となる空間内に公知のエンハンサ剤(エンハンサ剤となるガス発生剤も含む)を収容する。
次に、第1端部の開口部に点火器を取り付ける。
このため、ガス発生剤が収容された燃焼室の軸方向中心部には隙間が存在するが、前記隙間は第1端部から第2端部までの間でランダム方向に変化している隙間(例えばジグザグの隙間)であるため、ガス発生剤が燃焼して発生した燃焼ガスは、ハウジングの第1端部から第2端部に向かって移動し難くなっている。
これに対して、筒状ハウジングの内壁面に沿う位置は、曲面である筒状ハウジングの内壁面とガス発生剤が接触しているため、筒状ハウジングの軸方向中心部と比べると、第1端部から第2端部にかけて連通された隙間が形成され易くなっている。このため、ガス発生剤が燃焼して発生した燃焼ガスや、エンハンサ剤からの燃焼生成物(高温ガスや火炎)が移動しやすくなっている。
このため、点火器が作動してエンハンサ剤が着火燃焼して発生した火炎などの燃焼生成物は、前記ノズルから筒状間隙内に放出される。
筒状間隙内に放出された燃焼生成物は、筒状間隙内を移動する間に整流された後、燃焼室に流入する。筒状ハウジングの内壁面には第2端部まで連通した間隙が形成されやすいので、燃焼生成物の一部は燃焼室に流入後もそのまま筒状ハウジングの内壁面に沿って、前記内壁面とガス発生剤との隙間を縫って第2端部方向に移動してディフューザ部から排出され、残部はその過程でガス発生剤を着火燃焼させる。
燃焼室内のガス発生剤は、筒状ハウジングの内壁面に沿って軸方向に燃焼が進行する燃焼形態と、筒状ハウジングの内壁面に沿う位置から半径方向内側に燃焼が進行する燃焼形態の両方により燃焼が進行することになる。
このように筒状ハウジングの内壁面に沿ってガス発生剤の燃焼が進行し易くなっているため、点火器の作動後、ディフューザ部のガス排出口から燃焼ガスが排出され始めるまでの時間をより短くすることができるほか、筒状ハウジングの軸方向中心部に位置するガス発生剤の燃焼性も向上される。
エンハンサ剤からの燃焼生成物が、筒状ハウジングの内壁面を通ってディフューザ部まで迅速に到達するため、前記筒状ハウジングの内壁面のうち、周壁本体部に形成されたノズルの位置からカップ状隔壁の底部に至る領域には、筒状間隙に向かって突起した突出部が形成されない。この領域に突出部があると、この突出部で燃焼生成物が半径方向内側に向いてしまい、第2端部側に向かう流れが乱れるためである。
前記筒状間隙の軸方向長さ(L1)と前記燃焼室の軸方向長さ(L2)の比(L1/L2)が0.05〜0.5の範囲からなるものである。
筒状間隙の幅が余り大きいと、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙を通過する過程で十分な方向性が得られず、燃焼室に入るときに拡散し易くなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れる量が減少するので好ましくない。またガス発生剤が筒状間隙に侵入しやすくなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向の流れが更に乱される。
L1/L2は、筒状間隙の長さを示す比である。L1/L2が前記範囲であると、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙から燃焼室に入った後、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなるので好ましい。
筒状間隙の長さが余り短すぎると、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙を通過する過程で十分な方向性が得られず、燃焼室に入るときに拡散し易くなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れる量が減少するので好ましくない。
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が均一幅の間隙からなるものである。
前記カップ状隔壁の環状部および周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の一部または全部が、前記環状部から周壁本体部に内径が大きくなるように傾斜した傾斜面であり、
前記周壁本体部のノズルが前記傾斜面に面しており、
前記筒状間隙の一部または全部が、前記環状部側から前記底部側に幅が大きくなっているものである。
カップ状隔壁の周壁本体部に形成されているノズルが筒状ハウジングの傾斜面に面しているため、エンハンサ室で発生した燃焼生成物がノズルから筒状間隙に入った後、前記傾斜面に衝突することで筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に滑らかに向きが変えられ、筒状間隙を通る間に整流される。このため、筒状間隙から燃焼室に入った燃焼生成物は、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなるので好ましい。
前記複数本の溝が、前記環状部から前記底面部との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されているものであり、
前記周壁本体部のノズルが前記溝内に形成されているものであり、
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が不均一幅の間隙からなるものである。
エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙に入った後、溝に沿って流れる間に整流されるため、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなるので好ましい。
また溝の存在により筒状間隙全体の幅(平均幅)が大きくなっているため、より短い時間で燃焼生成物を移動させることができる。
前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記複数のノズルよりも底部寄りの部分に拡張された拡張面部を有しており、前記拡張面部の外径が前記周壁本体部の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジングの内径よりも小さなものであり、
前記周壁本体部と、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙が均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記拡張面部と前記筒状ハウジングの内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである。
環状狭窄部は、カップ状隔壁と筒状ハウジングの内壁面との間の筒状ハウジング側に形成されている。
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が不均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記最大外径部と前記ハウジング内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである。
筒状間隙から燃焼室への出口が筒状ハウジングの内径面寄りの環状狭窄部になっているため、燃焼生成物が筒状間隙から環状狭窄部を通って燃焼室内に出るときには排出速度が高められた状態で噴出され、かつ筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなっている。このため、ガス発生剤の着火速度も高められ、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなっており、燃焼ガスのディフューザ部までの到達時間もより短縮される。
前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第1端部側に固定された点火器と前記ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、前記底部側の一部に複数本の溝を有している溝形成部と、前記開口部側の残部に前記溝を有していない溝不形成部とからなり、
前記溝形成部における複数本の溝が、底部との境界部から前記溝不形成部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されており、前記溝形成部の溝内に厚さ方向に貫通されたノズルが形成されているものであり、
前記カップ状隔壁が、前記周壁部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記溝形成部の複数本の溝と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間には軸方向に伸びた複数本の間隙が形成されており、
前記間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器を提供する。
溝形成部の溝の幅や深さを調整することで、間隙自体の容積を調整することができる。
第2実施形態のガス発生器は、溝状間隙を有しているため、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が溝状間隙から燃焼室に入った後、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向、つまりディフューザ部へ向かう方向に整えられて流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなっているので好ましい。
ガス発生器1は、筒状ハウジング10の第1端部11から第2端部12方向に順に、エンハンサ室16、燃焼室40、ディフューザ部50を有している。
筒状ハウジング10は、内側突起部13がある部分と点火器15を固定している第1端部11側を除いて均一内径のものである。
点火器15から軸方向に間隔おいてカップ状隔壁20が配置されており、点火器15とカップ状隔壁20により軸方向から挟まれた内部空間がエンハンサ室16となっている。
図1に示す実施形態のエンハンサ室16は、点火器15、筒状ハウジングの内壁面10aおよびカップ状隔壁20で包囲された空間であるが、カップ状隔壁20の開口部23が点火器15に当接されることで、点火器15とカップ状隔壁20で包囲された空間であってもよい。
エンハンサ室16には、公知のエンハンサ剤またはエンハンサ剤として機能するガス発生剤が収容されている(図示せず)。
周壁部22は、開口部23側の大径周壁部24と、底部21側の大径周壁部24よりも外径の小さい小径周壁部25と、大径周壁部24と小径周壁部25の間の環状段差部26を有している。
大径周壁部24の外径は均一であり、小径周壁部25の外径は均一である。
小径周壁部25は、周方向に等間隔で形成された複数のノズル25aを有している。ノズル25aは、小径周壁部25の厚さ方向に貫通されたものである。
カップ状隔壁20の環状段差部26は、筒状ハウジングの内壁面10aに形成された内側突起部13に当接されることで、第2端部12側への移動が阻止されている。内側突起部13は、例えば周方向に間隔をおいて複数が形成されている。
カップ状隔壁20の小径周壁部25と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面10aの間には、均一幅の筒状間隙30が形成されている。筒状間隙30の幅は、燃焼室40内のガス発生剤41が入り込まない大きさである。
小径周壁部25に形成されたノズル25aは筒状間隙30に面している。
図1に示す実施形態では、ディフューザ部50側にカップ部材45が配置されているが、カップ状部材45がない実施形態でもよい。
カップ部材45は、カップ部材底面部46、カップ部材周壁部47、カップ部材開口部48、カップ部材フランジ部49を有しており、カップ部材周壁部47は複数の第1ガス通過孔47aを有している。
第1ガス通過孔47aは、ガス発生剤41が入り込まない大きさのものである。
カップ部材45は、フランジ部49において筒状ハウジング10内に圧入されており、フランジ部49はディフューザ部50に当接されている。
筒状間隙30の軸方向長さ(L1)と燃焼室40の軸方向長さ(L2)の比(L1/L2)は約0.15である。
ディフューザ部50は、カップ形状のものであり、周壁部51に複数のガス排出口52が形成されている。
図1に示す実施形態では、ディフューザ部50の開口部側の段差部54に環状板55が配置され、溶接固定されている。環状板55は、中心部に一つの第2ガス通過孔55aを有している。第2ガス通過孔55aは、防湿目的でディフューザ部50側からシールテープが貼り付けられている。
ディフューザ50には、ガス排出口52を内側から覆うようにして筒状フィルタ60が配置されている。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル25aから筒状間隙30内に流出される。
筒状間隙30内に入った燃焼生成物は、筒状間隙30内を移動しながら整流されて燃焼室40内に入った後、そのまま筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41との隙間を縫うようにして内壁面10aに沿って移動しながら、その一部は第2端部12まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
その後、ガス発生剤41の燃焼は、先に筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に進行しながら、遅れて筒状ハウジング10の半径方向内側にも進行して、燃焼室40内のガス発生剤41全体が着火燃焼される。
このため、筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向の燃焼により生じた燃焼ガスは、カップ部材45の第1ガス通過孔47aを通り、環状板55の第2ガス通過孔55aを通ってディフューザ部50内に入ったあと、筒状フィルタ60を通り、ガス排出口52から排出され、エアバッグを膨張させる。
その後、燃焼室40内の残部のガス発生剤41が着火燃焼して生じた燃焼ガスが同じ排出経路を通って排出され、エアバッグを膨張させる。
このように筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向へ、エンハンサ室からの燃焼生成物の一部とガス発生剤から先に発生した燃焼ガスが排出されるため、点火器15が作動してガス排出口52から燃焼ガスが排出開始されるまでの時間が短縮される。また燃焼室40内のガス発生剤41全体の燃焼性も向上されているため、エアバッグの膨張性能も優れている。特に筒状隔壁30は、ノズル25aからカップ状隔壁20の底部21にかけて筒状ハウジング10の内壁面10aから内側に突出した箇所がないため、筒状間隙30から燃焼室40への燃焼生成物の流れが乱されず、燃焼生成物が燃焼室40の第2端部12の側まで届きやすくなる。
図2のガス発生器1Aは、筒状ハウジング10の一部形状が異なっているほかは図1のガス発生器1と同じものである。
カップ状隔壁20の環状段差部26および小径周壁部25と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面10aには、環状凹部14と傾斜面部17が形成されている。
環状凹部14は、筒状ハウジング10の一部が周方向に連続的に窪んだ部分であり、環状凹部14は、カップ状隔壁20の環状段差部26と小径周壁部25に当接されている。
傾斜面部17は、環状段差部26から小径周壁部25側に内径が大きくなるように傾斜しているものである。
カップ状隔壁20と筒状ハウジングの内壁面10aの間の筒状間隙30は、環状段差部26側から底部21側に向かって幅が大きくなっている部分を有している。
カップ状隔壁の20の小径周壁部25に形成されたノズル25aは、傾斜面部17と半径方向に対向する位置にある。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル25aから筒状間隙30内に流出される。
筒状間隙30内に入った燃焼生成物は、傾斜面部17に衝突したあと軸方向に向きを変え、筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れて燃焼室40内に入った後、その一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41の隙間、およびガス発生剤41同士の隙間を縫うようにして内壁面10aに沿う方向に移動しながら、燃焼室40の第2端部12側まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
上記のとおり、図2に示すガス発生器1Aは、ノズル25aから流出した燃焼生成物が最初に傾斜面部17に衝突するため、傾斜面部17に相当する部分が平坦面である図1の実施形態と比べると、燃焼生成物がハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。
図3のカップ状隔壁120と図1に示すガス発生器1のカップ状隔壁20は異なっているが、図3のカップ状隔壁120は、そのまま図1に示すガス発生器1のカップ状隔壁20と置換使用できるものである。
小径周壁部125は、環状段差部126から底部121との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に等間隔で形成された複数本の溝124と、溝124が形成されていない面123を有している。それぞれの溝124内にノズル125aが形成されている。
このため、小径周壁部125の溝124がない面123の外径とカップ状隔壁20の小径周壁部20の外径が同じである場合には、図3のカップ状隔壁120を使用した方が筒状間隙の幅が部分的に広くなる。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル125aから筒状間隙30内に流出する。
筒状間隙30内に入った燃焼生成物は、筒状ハウジングの内壁面10aに衝突したあと軸方向に向きを変え、筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れて燃焼室40内に入る。その後、燃焼生成物の一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41の隙間、およびガス発生剤41同士の隙間を縫うようにして内壁面10aに沿う方向に移動しながら、燃焼室40の第2端部12側まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
上記のとおり、図3に示すカップ状隔壁120を使用したガス発生器は、ノズル125aから流出した燃焼生成物は、溝124がある分だけ筒状間隙30の幅が大きくなっていることと、燃焼生成物が溝124に沿って流れることから、燃焼生成物がハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。
図4のガス発生器1Bは、カップ状隔壁20Aの一部形状が異なっているほかは図1のガス発生器1と同じものである。
カップ状隔壁20Aの本体部分(拡張平面部70を除いた部分)は、図1に示すガス発生器1で使用したカップ状隔壁20と同じものと同じであるが、カップ状隔壁20Aの底部21が半径方向外側に拡張された拡張平面部70を有していることが異なっている。
拡張平面部70の外径は小径周壁部25の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジング10の内径よりも小さなものである。
拡張平面部70は、図4に示すようにカップ状隔壁20Aの本体部分の底面部21に環状部材が固定されたもののほか、カップ状隔壁20Aの本体部分の底面部21に円板部材が固定されたものなどを使用することができる。
筒状間隙30から燃焼室40への出口は、拡張平面部70と筒状ハウジングの内壁面10aにより形成される環状狭窄部31になっている。
環状狭窄部31の幅は筒状間隙30の幅よりも小さくなっており、例えば、筒状間隙30の幅の1/2〜1/5程度の大きさにすることができる。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル25aから筒状間隙30内に流出する。
筒状間隙30内に入った燃焼生成物は筒状間隙30内を流れる間に整流され、その後、環状狭窄部31から燃焼室40内の筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に噴出される。燃焼生成物の一部は環状狭窄部31により筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41の間を縫うようにして内壁面10aに沿って移動しながら、燃焼室40の第2端部12側まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
上記のとおり、図4に示すガス発生器1Bは、ノズル25aから流出した燃焼生成物が筒状間隙30の環状狭窄部31から燃焼室40内に噴出されるため、燃焼生成物がハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。
図5のガス発生器1Cは、カップ状隔壁220の一部形状が異なっているほかは図1のガス発生器1と同じものである。
カップ状隔壁220は、大径周壁部224と小径周壁部225からなる周壁部222、環状段差部226、底部221、図示していない開口部を有しているものである。
小径周壁部225は、底部221側の最大外径部と環状段差部226側の均一外径部の間の傾斜面部227を有しており、傾斜面部227がノズル225aを有している。
小径周壁部225と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面10aの間の筒状間隙30は、内側突起部13がある部分を除いて均一幅の間隙であるが、筒状間隙30から燃焼室40への出口は、傾斜面部227と筒状ハウジングの内壁面10aにより形成される環状狭窄部31になっている。
環状狭窄部31の幅は筒状ハウジング10の内壁面10aと小径周壁部225との間の筒状間隙30の幅よりも小さくなっており、例えば、筒状間隙30の幅の1/2〜1/5程度の大きさにすることができる。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル225aから筒状間隙30内に流出する。
筒状間隙30内に入った燃焼生成物は筒状間隙30内を流れる間に整流されたあと、環状狭窄部31から燃焼室40内の筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に噴出される。燃焼生成物の一部は環状狭窄部31により筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41との隙間を縫うようにして内壁面10aに沿う方向に移動しながら、燃焼室40の第2端部12側まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
上記のとおり、図5に示すガス発生器1Cは、ノズル225aから流出した燃焼生成物が筒状間隙30の環状狭窄部31から燃焼室40内に噴出されるため、燃焼生成物がハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。
図6のカップ状隔壁320と図1に示すガス発生器1のカップ状隔壁20は異なっているが、図6のカップ状隔壁320は、そのまま図1に示すガス発生器1のカップ状隔壁20と置換使用できるものである。
周壁部322は、底部321側の一部が複数本の溝325を有している溝形成部324、開口部側の残部が溝を有していない溝不形成部323である。
溝形成部324における複数本の溝325は、底部321との境界部から溝不形成部323まで伸ばされ、かつ周方向に等間隔で形成されているものであり、溝325内にノズル325aが形成されている。
カップ状隔壁320は、周壁部322(溝不形成部323と溝形成部324の溝325がない部分)の外表面が筒状ハウジングの内壁面10aに当接され、溝形成部324と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面10aの間には、軸方向に伸びた複数本の間隙(溝325と筒状ハウジングの内壁面10aで囲まれた間隙)が形成される。前記間隙にはガス発生剤41は存在していない。
図6に示すカップ状隔壁320を図1に示すガス発生器1のカップ状隔壁20と置換して配置したとき、周壁部322と筒状ハウジングの内壁面10aとの間に形成される間隙は、複数本の溝325に由来する周方向に間隔をおいて分離された複数本の間隙になっている。
点火器15が作動してエンハンサ室16内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。
エンハンサ室16内の燃焼生成物は、ノズル325aから溝325と筒状ハウジングの内壁面10aの間の複数本の間隙内に流出する。
複数本の間隙内に入った燃焼生成物は、間隙から筒状ハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れて燃焼室40内に入る。その後、燃焼生成物の一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面10aとガス発生剤41の隙間を縫うようにして内壁面10aに沿う方向に移動しながら、燃焼室40の第2端部12側まで移動し、カップ部材の周壁部47の第1ガス通過孔47aからディフューザ部50に流れ、ガス排出口52から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面10aとガス発生剤41との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤41を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。
上記のとおり、図6に示すカップ状隔壁320を使用したガス発生器は、ノズル325aから流出した燃焼生成物は、溝325と筒状ハウジングの内壁面10aの間の複数本の間隙内に流出して、複数本の間隙(実質的に溝325)に沿って流れることから、燃焼生成物がハウジングの内壁面10aに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。
図7のガス発生器1Dは、図1のガス発生器1のカップ部材45の代わりにオリフィスプレート80を有していることと、オリフィスプレート80を配置されていることに伴い筒状フィルタ60の配置状態が異なることを除いて図1のガス発生器1と同じである。
オリフィスプレート80は、厚さ方向に貫通された複数本のオリフィス81を有している。
図1のガス発生器1のカップ部材45自体は本願発明の効果に必要なものではなく、図7に示す実施形態のガス発生器1Dは、図1のガス発生器1と同じ動作をし、同じ効果が得られるものである。
10 筒状ハウジング
11 第1端部
12 第2端部
15 点火器
16 エンハンサ室
20 カップ状隔壁
30 筒状間隙
40 燃焼室
41 ガス発生剤
50 ディフューザ部
52 ガス排出口
Claims (8)
- 筒状ハウジングの第1端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第1端部とは軸方向反対側の第2端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第1端部側に固定された点火器と前記筒状ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、周壁本体部と、前記周壁本体部から外側に拡張された環状部を有し、前記周壁本体部が厚さ方向に貫通された複数のノズルを有しているものであり、
前記カップ状隔壁が、前記環状部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間に筒状間隙が形成され、前記周壁本体部に形成されたノズルが前記筒状間隙に面するように配置されており、前記筒状間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の内径(D)と前記カップ状隔壁の周壁本体部の外径(d)の比(d/D)が0.80〜0.95の範囲であり、
前記筒状間隙の軸方向長さ(L1)と前記燃焼室の軸方向長さ(L2)の比(L1/L2)が0.05〜0.5の範囲からなるものである、請求項1記載のガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が均一幅の間隙からなるものである、請求項1または2記載のガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
前記カップ状隔壁の環状部および周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の一部または全部が、前記環状部から周壁本体部に内径が大きくなるように傾斜した傾斜面であり、
前記周壁本体部のノズルが前記傾斜面に面しており、
前記筒状間隙の一部または全部が、前記環状部側から前記底部側に幅が大きくなっているものである、請求項1または2記載のガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部が複数本の溝を有しており、
前記複数本の溝が、前記環状部から前記底面部との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されているものであり、
前記周壁本体部のノズルが前記溝内に形成されているものであり、
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が不均一幅の間隙からなるものである、請求項1または2記載のガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記複数のノズルよりも底部寄りの部分に拡張された拡張面部を有しており、前記拡張面部の外径が前記周壁本体部の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジングの内径よりも小さなものであり、
前記周壁本体部と、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙が均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記拡張面部と前記筒状ハウジングの内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである、請求項1または2記載のガス発生器。 - 前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記周壁本体部と、前記周壁本体部よりも半径方向外側に突出した最大外径部と、前記最大外径部と前記周壁本体部の間の傾斜面部を有し、前記傾斜面部が前記ノズルを有しているものであり、
前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
前記筒状間隙が不均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記最大外径部と前記ハウジング内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである、請求項1または2記載のガス発生器。 - 筒状ハウジングの第1端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第1端部とは軸方向反対側の第2端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第1端部側に固定された点火器と前記ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、前記底部側の一部に複数本の溝を有している溝形成部と、前記開口部側の残部に前記溝を有していない溝不形成部とからなり、
前記溝形成部における複数本の溝が、底部との境界部から前記溝不形成部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されており、前記溝形成部の溝内に厚さ方向に貫通されたノズルが形成されているものであり、
前記カップ状隔壁が、前記周壁部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記溝形成部の複数本の溝と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間には軸方向に伸びた複数本の間隙が形成されており、
前記間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器。
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