JP2022179278A - ガス発生器及びガス排出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス発生器において、環境温度の違いによる出力の差を低減する。【解決手段】ガス発生器は、ハウジングの一端側に取り付けられた点火装置と、ハウジングの内部に形成され、ガス発生剤を収容する燃焼室と、ハウジングにおける他端側に形成され、複数のガス排出孔を有するカップ状のディフューザ部と、ディフューザ部の内部に少なくとも一部が収容されるフィルタであって、その内部に、ディフューザ部の開放端側から閉塞端側へ向かう中空の流路を有し、当該流路は、一端が燃焼室に接続される第１区間と、当該第１区間の他端に接続される第２区間とを含む、フィルタと、作動時におけるガス発生剤の燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、第１区間と第２区間との間を閉塞状態とし、燃焼圧力が臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通状態とする、遮断部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス発生器及びガス排出方法に関する。

従来、長尺筒状の金属製のハウジング本体と、点火器が組付けられた金属製のホルダと、ガス発生剤が収容されたガス発生剤収容室を規定する有底筒状の収容室規定部材とを備えるガス発生器が提案されていた（例えば特許文献１）。当該技術においては、ガス発生剤が燃焼することによって発生したガスがこのフィルタ中を通過する際に、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（残渣）等を除去する除去手段としても機能する。また、フィルタ室を規定する部分のハウジング本体には、ガス噴出口が周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。ガス噴出口は、フィルタを通過した後のガスをハウジングの外部に導出する。

また、長尺有底円筒状の第１ハウジング部材を含むハウジング、点火器、仕切り板、区画部材、伝火薬、ガス発生剤およびフィルタを備えるシリンダ型ガス発生器も提案されていた（例えば、特許文献２）。区画部材は、作動ガス生成室に配置された有底円筒状の部材にて構成され、円筒状部、底部、第１連通孔および中空部を有する。ガス発生剤は、作動ガス生成室の上記中空部を除く部分に収容される。また、作動時の内圧により仕切り板にはハウジングの径方向外側へ向かう力が加わり、仕切り板の移動が抑制されるとされている。

特開２０１７－１９３１９２号公報 特開２０１０－２６０３８７号公報

一般的に、ガス発生器は、作動時の環境温度に応じてその出力が変化する。すなわち、環境温度が上昇するとガス発生剤の燃焼速度が上昇し、また、同一の仕様のガス発生器でも高温の環境においては作動時に出力される燃焼ガスの温度も高くなりがちである。

本開示の技術は、ガス発生器において、環境温度の違いによる出力の差を低減するための技術を提供することである。

また、ガス発生器においてフィルタとハウジングとの間に間隙が生じると、生成された燃焼ガスがフィルタを通過せずにハウジングのガス排出孔から排出されるショートパスが発生するおそれがあった。また、例えば間隙なく全周溶接を行うことによりショートパスの発生を抑止できるが、製造工程において手間がかかる。そこで、本開示の技術は、上記の目的に代えて、又は上記の目的に加えて、簡易な構成によりショートパスの発生を抑制することを目的としてもよい。

本開示のガス発生器は、外殻容器を形成する、一端側から他端側にのびるハウジングと、ハウジングに取り付けられた点火装置と、ハウジングの内部に形成され、前記点火装置によって着火されるガス発生剤を収容する燃焼室と、ハウジングにおける他端側に設けら
れ、端部が閉塞した閉塞端と複数のガス排出孔を有する側壁を含んだカップ状のディフューザ部と、ディフューザ部の内部に少なくとも一部が収容されるフィルタであって、その内部に、燃焼室側から閉塞端の側へ向かう中空の流路を有し、当該流路は、一端が燃焼室に接続される第１区間と、当該第１区間の他端に接続される第２区間とを含む、フィルタと、作動時におけるガス発生剤の燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、第１区間と第２区間との間を閉塞状態とし、燃焼圧力が臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通状態とする、遮断部とを備える。また、ディフューザ部の側壁は、第１区間の周囲に位置する第１側壁領域と、第２区間の周囲に位置する第２側壁領域とを含み、第１側壁領域及び第２側壁領域に、それぞれ１以上のガス排出孔が設けられている。

本開示のガス発生器は、遮断部が、燃焼室の内圧に応じてフィルタ内の第１区間と第２区間との間を閉塞状態又は連通状態に切り替えることができる。また、ディフューザ部は、第１区間の周囲に位置する第１側壁領域と、第２区間の周囲に位置する第２側壁領域とに、それぞれ１以上のガス排出孔が設けられている。したがって、燃焼室の内圧に応じて、フィルタのうち、ガス排出孔から排出される燃焼ガスが通過する部分を切り替えることができる。遮断部は、作動時におけるガス発生剤の燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、第１区間と第２区間との間を閉塞状態とし、燃焼圧力が臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通状態とするため、環境温度が高く燃焼室の内圧が高い場合にはフィルタのうち燃焼ガスが流通する領域を大きくし、冷却効率を向上させることができる。一方、環境温度が低く燃焼室の内圧が低い場合にはフィルタのうち燃焼ガスが流通する領域を小さくし、冷却を抑制する。ガス発生器の出力は環境温度の影響を受けるところ、本開示のガス発生器によれば、環境温度の違いによる出力の差を低減することができる。

また、フィルタは、第１区間の内径よりも第２区間の内径の方が小さく、第１区間と第２区間との境界に段部を有し、遮断部は、作動前において燃焼室と第１区間との間を閉塞し、その径が第１区間の内径以下であって且つ第２区間の内径よりも大きく、臨界閾値よりも小さい作動閾値以上の圧力で打ち抜かれるように形成された開裂部を含み、燃焼圧力が作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に、燃焼圧力により開裂部が打ち抜かれて段部へ移動することにより、第１区間と第２区間との間を閉塞させ、燃焼圧力がさらに臨界閾値以上に達した場合に、燃焼圧力により開裂部の少なくとも一部が段部を越えて第２区間へ移動し、第１区間と第２区間を連通状態とするようにしてもよい。

また、フィルタは、第１区間の内径よりも第２区間の内径の方が小さく、第１区間と第２区間との境界に段部を有し、遮断部は、作動前において燃焼室と第１区間との間を閉塞し、その径が第１区間の内径以下であって且つ第２区間の内径よりも大きく、臨界閾値よりも小さい作動閾値以上の圧力で打ち抜かれるように形成された開裂部を含み、開裂部は、貫通孔と、当該貫通孔を閉塞すると共に臨界閾値以上の圧力で開裂するシール部材とを有し、燃焼圧力が作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に、燃焼圧力により開裂部が打ち抜かれて段部へ移動することにより、第１区間と第２区間との間を閉塞させ、燃焼圧力がさらに臨界閾値以上に達した場合に、燃焼圧力によりシール部材が開裂して貫通孔を開口させ、第１区間と第２区間を連通状態とするようにしてもよい。

また、遮断部は、作動前において燃焼室と第１区間との間を閉塞すると共に、燃焼圧力が、臨界閾値よりも小さい作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に、燃焼室と第１区間とを連通させる第１遮断部材と、作動前において第１区間と第２区間との間を閉塞すると共に、燃焼圧力が、臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通させる第２遮断部材とを含むようにしてもよい。

また、遮断部は、作動前において第１側壁領域に設けられたガス排出孔を閉塞し、燃焼圧力が、臨界閾値よりも小さい作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に開裂するシール
部材と、作動前において第１区間と第２区間との間を閉塞すると共に、燃焼圧力が、臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通させる遮断部材とを含むようにしてもよい。

また、遮断部は、開裂部の形状に沿って遮断部を薄肉化した脆弱部を備えるようにしてもよい。このようにすれば、開裂部を意図したとおりに打ち抜くことが容易になる。

また、第１側壁領域に設けられる前記ガス排出孔の総開口面積よりも、第２側壁領域に設けられるガス排出孔の総開口面積の方が大きくしてもよい。ガス発生器が複数のガス排出孔を有する場合、ガス排出孔の各々から排出される単位時間当たりの燃焼ガスの量には、ガス排出孔の面積に応じて差が生じる。ディフューザ部の閉塞端側に位置する第２区間の径方向の周囲に設けられるガス排出孔の総開口面積を大きくとることにより、フィルタのうちディフューザ部の閉塞端側の部分に多くの燃焼ガスを流通させることができ、ガス排出孔から排出される燃焼ガス全体の冷却効率を向上させることができる。

また、本開示に係るガス排出方法は、着火電流を供給して前記点火装置を着火させ、ガス発生剤を燃焼させること、燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、第１区間と第２区間との間を遮断部にて閉塞状態とし、燃焼圧力が臨界閾値以上の場合に、第１区間と第２区間を連通状態とすることを含む。

他の側面に係る本開示のガス発生器は、外殻容器を形成する、一端側から他端側に延在する筒状のハウジングと、ハウジングに取り付けられた点火装置と、ハウジングの内部に形成され、点火装置によって着火されるガス発生剤を収容する燃焼室と、ハウジングにおける一端側に内挿され、ガス排出孔を有する筒状のディフューザ部と、ディフューザ部に収容される本体部、及び当該本体部のハウジング側の端部に、ディフューザ部の内周よりも径方向の外側へ突出したフランジ部を有するフィルタとを備え、フランジ部の表面のうち本体部側に面する第１環状面は、ディフューザ部のハウジング側の端部と当接する。

ハウジングに内挿されたディフューザ部の端部に、フィルタのフランジ部を当接させるため、ディフューザ部とフィルタとの間隙を閉塞することができる。よって、ガス発生剤が生成する燃焼ガスが、ディフューザ部とフィルタとの間を通過して、フィルタを通過せずにガス排出孔から排出されることが抑制される。すなわち、簡易な構成によりショートパスの発生を抑制することができるようになる。

また、フランジ部は、第１環状面の裏側に面する第２環状面と、第１環状面及び第２環状面を接続する環状周面とを有し、環状周面はハウジングの内周に当接するものであってもよい。フランジ部の環状周面とハウジングの内周とを当接させることでも、燃焼ガスのショートパスを防止し、フィルタを通過せずにガス排出孔から燃焼ガスが排出されることを抑制できる。

また、フィルタの本体部は、ハウジング側からディフューザ部の軸方向に沿って延在する凹部を有し、ハウジング部の内部に、燃焼室と凹部とを区画すると共に燃焼室と凹部とを連通する貫通孔を有するオリフィスプレートを備えるものであってもよい。燃焼室とフィルタとは、例えばこのようにして区画することができる。

また、オリフィスプレートの外径はフランジ部の外径よりも小さく、フランジ部の第２環状面の外周部はハウジング側に露出するものであってもよい。このようにすれば、フランジ部の外周部からもフィルタ内へ燃焼ガスが導入され得る構成となる。

また、ディフューザ部は、ハウジングとは反対側に、端部が閉塞した閉塞端を有し、フ
ィルタは閉塞端に当接すると共に、フィルタの凹部は貫通孔であり、フィルタの厚さは、ハウジング側よりも閉塞端側の方が厚いものであってもよい。ディフューザ部の閉塞端へ衝突した燃焼ガスは、その近傍に存在するフィルタを通過してガス排出孔から排出される。特にオリフィスプレートを通過後に流速が上昇した燃焼ガスは、比較的多くがディフューザ部の閉塞端へ到達し、その近傍のフィルタを通過してガス排出孔から排出される。上述のように閉塞端側のフィルタの厚さを厚くすることで、フィルタの閉塞端側における冷却性能を向上させることができる。

また、点火装置は、ハウジングの他端側に取り付けられ、点火装置が配置される空間と燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、ガス発生剤を燃焼室内に保持するリテーナーを備え、リテーナーは、ガス発生剤を支持する平板部と、当該平板部の外周に設けられハウジングの内周に当接する接続部とを有し、平板部の周縁部に貫通孔を有するものであってもよい。ガス発生剤とハウジングの内周との間にはディフューザ部に向かって比較的直線的に伸びる間隙が形成されるところ、平板部の周縁部に設けられた貫通孔を通過した燃焼ガスはハウジングの内周に沿ってハウジングの軸方向に流れ易くなる。

また、点火装置は、ハウジングの他端側に取り付けられ、点火装置が配置される空間と燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、ガス発生剤を燃焼室内に保持するリテーナーを備え、リテーナーは、ガス発生剤を支持する平板部と、当該平板部の外周に沿って、ハウジングの内周から離間して設けられる段差部と、ハウジングの内周に当接する接続部とを有し、段差部に貫通孔を有するものであってもよい。ガス発生剤とハウジングの内周との間にはディフューザ部に向かって比較的直線的に伸びる間隙が形成されるところ、平板部の外周に沿って設けられるリテーナーの段差部に設けられた貫通孔を通過した燃焼ガスは、ハウジングの内周に向かってリテーナーを通過し、ハウジングの内周に沿ってハウジングの軸方向に流れ易くなる。

また、点火装置は、ハウジングの他端側に取り付けられ、点火装置が配置される空間と燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、ガス発生剤を燃焼室内に保持するリテーナーを備え、リテーナーは、ハウジングの内径よりも外径が小さく、ガス発生剤を支持する平板部と、ハウジングの内周に当接する接続部と、当該平板部の外周から接続部へテーパが付けられた環状傾斜面とを有し、環状傾斜面に貫通孔を有するものであってもよい。ガス発生剤とハウジングの内周との間にはディフューザ部に向かって比較的直線的に伸びる間隙が形成されるところ、平板部の外周からテーパが付けられた環状周面に設けられた貫通孔を通過した燃焼ガスは、ハウジングの内周に向かってリテーナーを通過し、ハウジングの内周に沿ってハウジングの軸方向に流れ易くなる。

本開示によれば、ガス発生器において、環境温度の違いによる出力の差を低減するための技術を提供することができる。

図１は、実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。 図２は、ディフューザ部とその周囲を表す部分的な断面図である。 図３は、遮断部材をディフューザ部側から見た平面図である。 図４は、遮断部材が開裂し、第１部分が移動した状態の一例を示す部分的な断面図である。 図５は、遮断部材の第１部分がさらに開裂した状態の一例を示す部分的な断面図である。 図６は、図４の例における燃焼ガスの流れを模式的に示す図である。 図７は、図５の例における燃焼ガスの流れを模式的に示す図である。 図８は、第２の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。 図９は、遮断部が開裂し、第１部分が移動した状態の一例を示す部分的な断面図である。 図１０は、シールテープがさらに開裂した状態の一例を示す部分的な断面図である。 図１１は、第３の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。 図１２は、第４の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。 図１３は、他の実施形態に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。 図１４は、ディフューザ部とその周囲を表す部分的な断面図である。 図１５は、ディフューザ部における燃焼ガスの移動経路を説明するための模式的な図である。 図１６は、燃焼室における燃焼ガスの移動経路を説明するための模式的な図である。 図１７は、第６の実施形態であって実施形態５の変形例に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。 図１８は、第７の実施形態であって実施形態５の変形例に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。

以下に、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

＜実施形態１＞
図１は、本実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。ガス発生器１は、例えばエアバッグを膨張させるためのガス発生装置として利用できる。図１のガス発生器１は、筒状のハウジング２と、ハウジング２の軸方向の一端側に取り付けられる点火装置3と、ハウジング２の他端側に形成されるディフューザ部４とを備える。

点火装置３は、点火電流により着火する装置であり、公知のガス発生器において用いられるものと同じである。例えば、点火装置３は、点火薬を収容して封止された金属製のカップ体３１と、外部から電流の供給を受けるための一対の導電ピン３２、３２とを有し、これらが金属製の点火器保持部３３に樹脂部材３４で固定されたものである。また、点火装置３の点火器保持部３３は、ハウジング２の軸方向の一端側の開口部に例えば全周溶接により取り付けられる。全周溶接とは、円周方向に連続した環状の溶接であり、溶接対象の２つの部材間を隙間なく閉塞した状態にすることをいうものとする。

ハウジング２は、例えば内径及び外径がそれぞれほぼ均一な筒状の部材であり、ガス発生器１の外殻容器を形成する。ハウジング２の材質は、例えば金属である。ハウジング２の内部には点火装置３から所定の距離を離間させて、カップ状の隔壁５が配設されている。

隔壁５は、換言すれば有底筒状の部材であり、側部は径の大きな大径部５１と径の小さな小径部５２とを含む。隔壁５の大径部５１の外径はハウジング２の内径と略同一である
。よって、底部５３がディフューザ部４側に位置するように、ハウジング２は、隔壁５を収容することができる。なお、ハウジング２と大径部５１の外周とは溶接されていてもよいし、ハウジング２の内周及び大径部５１の外周に設けられた、互いに係合する凹凸等の係合部（図示せず）によって接続されていてもよい。また、隔壁５の底部５３には、所定の形状の貫通孔５４が１以上形成されている。貫通孔５４は、後述するガス発生剤の燃焼生成物を通過させる。なお、隔壁５の小径部５２における側部にも、貫通孔を設けてもよい。また、隔壁５は、ハウジング２の内部空間を、点火装置３と隔壁５との間に形成される第１燃焼室２１（「エンハンサ室」とも呼ぶものとする）と、隔壁５とディフューザ部との間に形成される第２燃焼室２２とに区画する。なお、隔壁５と点火装置３とが当接する程度に、隔壁５の側部（大径部５１又は小径部５２）を延伸し、隔壁５と点火装置３とで第１燃焼室２１を形成してもよい。

第１燃焼室２１は、第１ガス発生剤６１（「伝火薬」又は「エンハンサ剤」とも呼ぶものとする）を収容する。第２燃焼室２２は、第２ガス発生剤６２を収容する。ガス発生剤（第１ガス発生剤６１及び第２ガス発生剤６２）は、例えば、硝酸グアニジン（４１重量％）、塩基性硝酸銅（４９重量％）及びバインダーや添加物によって形成されるなど、公知の組成を含む。ガス発生剤の個々の形状は、たとえばペレット形状やディスク状、柱状状、貫通孔を有した単孔円柱状のものを用いることができる。但し、ガス発生剤は、上記のものに限定されない。また、第１ガス発生剤６１及び第２ガス発生剤６２は、同種類、同形状、同寸法のガス発生剤であってもよいし、別種類、別形状、別寸法のガス発生剤であってもよい。なお、第１ガス発生剤６１が第1燃焼室２１に充填されず、点火装置３に
よって第2ガス発生剤６２を着火させる構造であってもよい。また、例えば隔壁５を設け
ず、点火装置３が第２ガス発生剤６２と接触して囲まれた状態であってもよい。

ディフューザ部４は、ハウジング２の他端側を閉塞するように取り付けられるカップ状の部材であり、その内部にフィルタ７を収容する。ディフューザ部４は、換言すれば有底筒状であり、開放端が第２燃焼室２２に臨むように配置されている。すなわち、ディフューザ部４は、側壁４１と閉塞端４２とを有し、側壁４１のうち閉塞端４２とは反対側である開放端側がハウジング２と接続されている。図１の例では、側壁４１の外径はハウジング２の内径と略同一であり、側壁４１の開放端側の一部はハウジング２内に収容される。側壁４１の開放端側は、ハウジング２に対しかしめで固定されていてもよいし、ディフューザ部４とハウジング２とは溶接されていてもよい。なお、例えば絞り加工等により、ディフューザ部４はハウジング２と一体に形成されていてもよい。

図１に示すように、ディフューザ部４の側壁４１には、１以上のガス排出孔４３が形成されている。図１の例では、ガス排出孔４３は、第１ガス排出孔４３１（「第１ガス排出孔群」とも呼ぶ）と、第２ガス排出孔４３２（「第２ガス排出孔群」とも呼ぶ）と、第３ガス排出孔４３３（「第３ガス排出孔群」とも呼ぶ）を含む。第１ガス排出孔４３１の数、第２ガス排出孔４３２の数、及び第３ガス排出孔４３３の数はそれぞれ１以上である。また、本実施形態においては、複数の第１ガス排出孔４３１、複数の第２ガス排出孔４３２、及び複数の第３ガス排出孔４３３が設けられ、それぞれの数は等しいものとする。また、複数の第１ガス排出孔４３１、複数の第２ガス排出孔４３２、及び複数の第３ガス排出孔４３３は、それぞれディフューザ部４の周方向に等間隔に形成されている。また、ディフューザ部４の開放端側（第２燃焼室２２の側）から閉塞端側へ向けて、第１ガス排出孔４３１、第２ガス排出孔４３２、第３ガス排出孔４３３の順に位置し、第２燃焼室２２から遠くなるほどそれぞれ排出孔１つ当たりの開口面積（すなわち直径）が大きくなっている。したがって、本実施形態では、第１ガス排出孔４３１、第２ガス排出孔４３２、第３ガス排出孔４３３の順に、それぞれの総開口面積は大きくなる。ここで、「総開口面積」とは、１又は複数のガス排出孔４３の開口面積の合計（すなわち、第１ガス排出孔群に含まれるガス排出孔の開口面積の合計、第２ガス排出孔群に含まれるガス排出孔の開口面
積の合計、第３ガス排出孔群に含まれるガス排出孔の開口面積の合計、のそれぞれ）を指している。

また、カップ状であるディフューザ部４の内部には、フィルタ７を収容する収容空間が形成されている。そして、フィルタ７の少なくとも一部は、ディフューザ部４の収容空間に収容される。ガス発生剤６１、６２が生成する燃焼ガスがフィルタ７を通過する際には、フィルタ７は、燃焼ガスを冷却する冷却部として機能すると共に、燃焼ガスの燃焼残渣を捕集することで燃焼ガスを濾過する。

図２は、ディフューザ部とその周囲を表す部分的な断面図である。フィルタ７はその外径がディフューザ部４の内径とほぼ同一である筒状であり、ディフューザ部４の開放端の側から閉塞端４２の側に向かって延在する。また、フィルタ７の内部には燃焼ガスが通過する中空の流路（７１、７２）が設けられている。流路は、ディフューザ部４の開放端の側に位置する第１区間７１と、ディフューザ部４の閉塞端の側に位置する第２区間７２とを含む。なお、ディフューザ部４の側壁４１のうち、第１区間７１の径方向の周囲の部分（すなわち第１区間７１に対応する側壁４１の領域）を第１側壁領域、第２区間７２の径方向の周囲の部分（すなわち第２区間７２に対応する側壁４１の領域）を第２側壁領域というものとする。換言すれば、ディフューザ部４の側壁４１のうち、第１区間７１の径方向の周囲の部分とは、第１区間７１よりも、その軸方向と直交する径方向の外側に位置する側壁４１の一部である。同様に、ディフューザ部４の側壁４１のうち、第２区間７２の径方向の周囲の部分とは、第２区間７２よりも、その軸方向と直交する径方向の外側に位置する側壁４１の一部である。第１側壁領域には、ガス排出孔４３１及びガス排出孔４３２が位置し、第２側壁領域には、ガス排出孔４３３が位置している。第１区間７１と第２区間７２とは連通しており、燃焼ガスは第１区間７１から第２区間７２へ流入し得る。また、第１区間７１の内径よりも第２区間７２の内径の方が小さい。よって、フィルタ７は、第１区間７１と第２区間７２との境に段部７３を有する。なお、第２区間７２のうちディフューザ部４の閉塞端側の端部がフィルタ７の本体によって閉じられ、流路はフィルタ７を貫通しなくてもよい。フィルタ７の本体部分は、第１区間７１の径方向の外側に存在する第１領域７４と、第２区間７２の径方向の外側に存在する第２領域７５とを含む。フィルタ７は外径が一定であるため、第１領域７４の厚さは第２領域７５の厚さよりも薄い。

フィルタ７は、例えば、金属製の線材を平編みしたものを成形型に収容し、円柱形状に圧縮成形して、第１区間７１及び第２区間７２に相当する貫通孔を設けたものであってもよい。また、フィルタ７は、第１区間７１及び第２区間７２の形状に形成された棒状の芯材に、金属製の線材を複数層をなすように巻き付け、線材同士が交差することにより網目を有する柱状に形成したものであってもよい。また、フィルタ７は、エキスパンドメタル、パンチングメタル、メタルラス、平織金網、畳織金網等のようなシート状の多孔板を円柱状に巻き上げたものに対し、第１区間７１及び第２区間７２に相当する貫通孔を設けたものであってもよい。

以上のように、フィルタ７は、第１区間７１および第２区間７２を除く本体部が中実状であり、全体として筒状に形成された金属製のフィルタである。なお、金属は、ステンレスや鉄等であり、銅やニッケル等でメッキ又はコーティングされていてもよい。また、「中実状」とは、燃焼ガスの燃焼残渣を捕集すると共に、燃焼ガスを冷却するために、所定の密度で金属材料が含まれていることをいうものとする。すなわち、燃焼ガスは、上述した流路だけでなく、冷却部として機能するフィルタ７の第１領域７４及び第２領域７５も通過し得る。ただし、燃焼ガスは、第１領域７４及び第２領域７５よりも、第１区間７１及び第２区間７２を流れ易い。

また、フィルタ７は、ディフューザ部４から第２燃焼室２２側に突出し、その外径がディフューザ部４の内径よりも大きいフランジ部７６を有する。フランジ部７６は、フィルタ７をディフューザ部４内に挿入した状態において、ディフューザ部４の開放端に当接する。また、フランジ部７６とハウジング２との間には間隙が設けられている。

また、ガス発生器１は、第２燃焼室２２とディフューザ部４との間に、遮断部８が設けられている。本実施形態に係る遮断部８は、１つの円板状の金属部材であり、第２燃焼室２２のディフューザ部４側を閉塞する。すなわち、遮断部８の径は第２燃焼室２２の内径とほぼ同一であり、ハウジング２の外側からハウジング２と遮断部８とが全周溶接されている。図２においては、黒い三角形で溶接個所が例示されている。

図３は、遮断部材をディフューザ部側から見た平面図である。図２及び図３に示す遮断部８には、ガス発生器１の軸方向の厚さが異なる３つの部分が同心円状に設けられている。図２からわかるように、中央の第１部分８１は、第１部分８１の周囲に位置する第２部分８２よりも厚い。また、第１部分８１の径は、第１区間７１の内径よりも小さく、第２区間７２の内径よりも大きい。そして、第１部分８１は、そのディフューザ部４側の一部が、第１区間７１に挿入されている。第２部分８２の周囲に位置する第３部分８３は、ディフューザ部４側に突出し、ハウジング２とフィルタ７のフランジ部７６との間に挟み込まれている。なお、第１部分８１は、ガス発生器１の作動時においてガス発生剤６１、６２の燃焼圧力により第２部分８２との境界で打ち抜かれる開裂部である。第１部分８１と第２部分８２との間には、部分的に又は全周にわたって、遮断部８の厚さが薄肉化された溝やノッチ等の脆弱部が設けられていてもよい。

遮断部８は、燃焼ガスによる第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の内圧の上昇に応じて、段階的に開裂する。具体的には、内圧がまず第１の閾値に達すると、第１部分８１と第２部分８２との境界に沿って開裂し、第１部分８１が打ち抜かれる。第１の閾値は、ガス発生器１の作動時に発生するガス発生剤による燃焼圧力値であり、本開示において作動閾値ともいうものとする。そして、遮断部８の第１部分８１は、燃焼ガスの流れにより第１部分８１と第２部分８２との境の段部７３まで移動する。

図４は、遮断部材が開裂し、第１部分が移動した状態の一例を示す部分的な断面図である。図４の状態においては、遮断部８の第１部分８１が、第１区間７１から第２区間７２への燃焼ガスの流入を遮断する。ガス発生剤による燃焼圧力は、室温の状態では第１の閾値を越えて徐々に上昇するが、後述する第２の閾値を越えないように設定しておく。そのため室温での作動時には、第１部分８１は開裂せずに第２区間を閉塞し続ける。また、高温環境下での作動では第１部分８１は、上述した第１の閾値が発生した後、より大きい第２の閾値以上の圧力までさらに到達し、その圧力が第１部分８１にかかる。そのため第１部分は開裂し、第１区間７１と第２区間７２とが連通する。第２の閾値は、本開示において臨界閾値ともいうものとする。

図５は、遮断部材の第１部分がさらに開裂した状態の一例を示す部分的な断面図である。図５においては、第１部分８１の中央がさらに打ち抜かれ、第１部分８１の一部がディフューザ部４の閉塞端側へ移動している。なお、第１部分８１は、第２の閾値以上の圧力により開裂するよう設計された溝やノッチ等の脆弱部（図示せず）をさらに備えていてもよい。また、第１部分８１は、第２の閾値以上の圧力で破断して第１区間７１と第２区間７２とを連通させることができればよい。例えば、図５に示すように第１部分８１の一部が打ち抜かれず、第１部分８１の全体が屈曲して第２区間７２へ移動するものであってもよい。以上のように、遮断部８は段階的に開裂して第１区間７１と第２区間７２との間を閉塞したり開放したりする。

＜動作＞
ガス発生器１が例えば自動車のエアバッグ等に組み付けられた状態では、コネクタ（図示せず）が一対の導電ピン３２、３２と接続されており、点火装置３に対して給電可能になっている。この状態で、自動車等に搭載されたセンサ（図示せず）が衝撃を感知すると、点火装置３は、一対の導電ピン３２、３２に供給される着火電流により作動する。点火装置３は、カップ体３１内の点火薬を燃焼させ、その燃焼生成物をカップ体３１の外部に放出させる。また、点火薬の燃焼生成物である火炎や燃焼ガスにより、第１ガス発生剤６１が着火する。また、第１ガス発生剤６１は、燃焼生成物として燃焼ガスを生成し、燃焼ガスは隔壁５の貫通孔５４を通過して第２燃焼室２２の第２ガス発生剤６２を着火させる。また、第２ガス発生剤６２も、燃焼生成物として燃焼ガスを生成する。

上述した図４の例は、換言すれば、ガス発生器１が動作したときの状態を表している。図６は、図４の例における燃焼ガスの流れを模式的に示す図である。ガス発生器１が動作する環境が所定の温度以下の場合、ガス発生剤の燃焼の反応速度は比較的小さい。このとき、第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の内部の圧力は、上述した第１の閾値を越えて、上述した第２の閾値よりも低い値まで上昇するよう設計されている。よって、第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の燃焼ガスの圧力が第１の閾値に到達した時点で遮断部８の第１部分８１の周囲が開裂し、第１部分８１が段部７３にとどまる。そして第１区間７１と第２区間７２との間は遮断部８の第１部分８１によって燃焼ガスの流れが遮断される。よって、図６に示すように、燃焼ガスはフィルタ７のうち主として第１領域７４を通過してろ過および冷却され、主としてディフューザ部４の第１ガス排出孔４３１及び第２ガス排出孔４３２から排出される。なお、燃焼ガスの一部は、フィルタ７の本体部分のうち第２領域７５へも流入し、第３ガス排出孔４３３からも排出されるが、その量は比較的少ない。よって燃焼ガスは第２領域７５を通過する割合が非常に少ないので、過剰な冷却が抑制される。

上述した図５の例は、換言すれば、所定の温度より高い環境でのガス発生器１の動作を表している。図７は、図５の例における燃焼ガスの流れを模式的に示す図である。ガス発生器１が動作する環境が所定の温度より高い場合、ガス発生剤の燃焼の反応速度は図4及
び図６に示す例よりも大きくなる。また発生する燃焼ガスの温度も常温での作動時に発生する燃焼ガスの温度よりも高くなっている。このとき、第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の内部の圧力は、第１の閾値に達した後に上述した第２の閾値を超えるよう設計されている。よって、第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の燃焼ガスの圧力により遮断部８の第１部分８１の周囲が開裂し、遮断部８の第１部分８１がフィルタ７の段部７３まで移動すると共に、さらに第１部分８１が開裂し、第１区間７１と第２区間７２とが連通する。よって、図７に示すように、燃焼ガスはフィルタ７のうち第１領域７４及び第２領域７５を通過してろ過および冷却され、ディフューザ部４の第１ガス排出孔４３１、第２ガス排出孔４３２及び第３ガス排出孔４３３から排出される。

＜効果＞
一般的に、ガス発生器は、作動時の環境温度に応じてその出力が変化する。すなわち、環境温度が上昇するとガス発生剤の燃焼速度も上昇するため、同一の仕様のガス発生器でも高温の環境においては作動時の出力が高くなりがちである。本実施形態においては、所定の温度以上の環境（図７）においては、所定の温度未満の環境（図６）での動作と比較し、第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２において生成される燃焼ガスの温度は高くなる。一方、図７の例においては、図６の例と比較し、フィルタ７のうち、より広い部分を冷却部として利用できるため冷却効率は高くなる。これにより、燃焼ガスの温度の上昇も抑制され、作動時の環境温度の違いによるガス発生器の出力性能の違いを小さく抑えることができる。図６の例では、フィルタ７のうち燃焼ガスが流通する領域を狭くし、図７の例と比較すると燃焼ガスの冷却が抑制される。ガス発生器１から排出される燃焼ガスは、第１
ガス排出孔４３１から排出された燃焼ガスと第２ガス排出孔４３２から排出された燃焼ガスと第３ガス排出孔４３３から排出された燃焼ガスとを混合した温度を有するところ、本開示のガス発生器１によれば、環境温度の違いによる出力の差を低減することができる。

＜実施形態２＞
図８は、第２の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。本実施形態においては、遮断部８が第１の実施形態と異なっている。よって、上述した第１の実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

図８の遮断部８は、第１部分８１の中央に貫通孔８４を有し、貫通孔８４はシールテープ８５で閉塞されている。シールテープ８５は、例えばアルミニウム箔やステンレス箔の片面に粘着層が形成されたシール部材である。また、本実施形態においては、第１部分８１と第２部分８２との境界よりも、シールテープ８５は、開裂するために大きな力を要するように設計される。すなわち、第１の実施形態と同様に、遮断部８は、燃焼ガスによって第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の内圧が第１の閾値を越えると第１部分８１と第２部分８２との境界が開裂する。また、シールテープ８５は、燃焼ガスによって第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２の内圧が、上述した第１の閾値よりも大きい第２の閾値の圧力以上になると開裂する。なお、シールテープ８の破断強度は、シールテープ８の材質や厚さを変更したり、２以上のシールテープ８５を重ねたりして調整することができる。本実施形態においては、第１部分８１及び第２部分８２と、シールテープ８５とを個別に強度設計できるため、設計し易いといえる。

図９は、遮断部が開裂し、第１部分が移動した状態の一例を示す部分的な断面図である。本実施形態においても、遮断部８の第１部分８１が、フィルタ７の段部７３まで移動すると、第１区間７１から第２区間７２への燃焼ガスの流入を遮断する。また、図１０は、シールテープがさらに開裂した状態の一例を示す部分的な断面図である。上述した第２の閾値以上の圧力を受けると、シールテープ８５がさらに開裂して貫通孔８４が開口し、第１区間７１と第２区間７２とが連通する。以上のように、遮断部８は段階的に開裂して第１区間７１と第２区間７２との間を閉塞したり開放したりする。本実施形態に係るガス発生器１によっても、環境温度に応じてフィルタ７のうち冷却部として利用する部分の大きさを段階的に変更することができる。

＜実施形態３＞
図１１は、第３の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。本実施形態においては、フィルタ７及び遮断部８が、第１の実施形態及び第２の実施形態とは異なっている。そして上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

本実施形態においては、遮断部８は、別体である第１遮断部材８６及び第２遮断部材８７を含む。また、フィルタ７の第１領域７４と第２領域７５とが別体として形成されており、両者の間に第２遮断部材８７が配置されている。第１遮断部材８６は、第１の実施形態における遮断部８に対応する構成要素であり、燃焼時の圧力が少なくとも第１の閾値を越えると開裂するように設計されている。なお、本実施形態において第１遮断部材８６のうち開裂時に打ち抜かれる部分は、第１区間７１の内径及び第２区間７２の内径よりも小さい。また、本実施形態においては、第１区間７１の内径と第２区間７２の内径とは同じであってもよいし、第１区間７１の内径よりも第２区間７２の内径の方が大きくてもよい。第２遮断部材８７は、円板状の金属部材であり、フィルタ７の第１領域７４と第２領域７５との間に配置される。第２遮断部材８７の径はディフューザ部４の内径とほぼ同一であり、ディフューザ部４の外側からディフューザ部４と第２遮断部材８７とが溶接されていてもよい。また、第２遮断部材８７は、第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上の圧力
で開裂するように設計されている。したがって、本実施形態に係る遮断部８も圧力に応じて段階的に開裂し、第２燃焼室２２と第１区間７１との間、及び第１区間７１と第２区間７２との間を順に開放することができる。よって、本実施形態に係るガス発生器１によっても、環境温度に応じてフィルタ７のうち冷却部として利用する部分の大きさを段階的に変更することができる。なお、フィルタ７の第１領域７４と第２領域７５とが接するように配置し、第１領域７４と第２領域７５との間に第２遮断部材８７を保持するための環状溝を有するフィルタ７を用いるようにしてもよい。

＜実施形態４＞
図１２は、第４の実施形態に係るガス発生器の一例を示す軸方向の部分的な概略断面図である。本実施形態においては、フィルタ７及び遮断部８が、他の実施形態とは異なっている。そして上述した他の実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

本実施形態においては、第３の実施形態と同様に、フィルタ７の第１領域７４と第２領域７５とが別体として形成されており、両者の間に間隙を有する。また、第１区間７１の内径と第２区間７２の内径とが同じであってもよいし、第１区間７１の内径よりも第２区間７２の内径の方が大きくてもよい。また、ハウジング２内の第２燃焼室２２とフィルタ７の第１区間７１とは連通しており、第１区間７１内にも第２ガス発生剤６２が充填されているものとする。なお、第２燃焼室２２と第１区間７１との間を例えば第２ガス発生剤６２よりも小さな網目の金網（図示せず）で仕切り、第２燃焼室２２のみに第２ガス発生剤６２が充填されるようにしてもよい。

本実施形態に係る遮断部８は、シールテープ８８及び第３遮断部材８９を含む。本実施形態に係るシールテープ８８も、例えばアルミニウム箔やステンレス箔の片面に粘着層が形成されたものである。シールテープ８８は、第１区間７１の径方向の周囲に設けられたガス排出孔４３１及びガス排出孔４３２をすべて閉塞する。また、本実施形態に係るシールテープ８８は、燃焼圧力が第１の閾値を越えると開裂するように設計されている。第３遮断部材８９は、第３の実施形態に係る第２遮断部材８７と同様の部材である。すなわち、第３遮断部材８９も、円板状の金属部材であり、フィルタ７の第１領域７４と第２領域７５との間に配置される。第３遮断部材８９の径はディフューザ部４の内径とほぼ同一であり、ディフューザ部４の外側からディフューザ部４と第３遮断部材８９とが全周溶接されている。また、第３遮断部材８９は、第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上の圧力で開裂するように設計されている。

以上のように、本実施形態に係るガス発生器１は、初期的に第２燃焼室２２と第１区間７１との間が開放されている。また、圧力に応じて、ガス排出孔４３１及びガス排出孔４３２を閉塞するシールテープ８８と、第１区間７１と第２区間７２との間の第３遮断部材８９とが段階的に開裂し、ガス排出孔４３が開口する。よって、本実施形態に係るガス発生器１によっても、環境温度に応じてフィルタ７のうち冷却部として利用する部分の大きさを段階的に変更することができる。

＜実施形態５＞
図１３は、他の実施形態に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。本実施形態においても、上述した実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

本実施形態においては、遮断部８は、予め中央に開孔が設けられたオリフィスプレートであり、ガス発生器１の内圧に応じて段階的に開裂するものではない。また、ハウジング２の内部には、第１燃焼室２１に代えて、ガス発生剤を保持していない中空部２３が形成
される。すなわち、ハウジング２は隔壁５によって、点火装置３及び隔壁５の間に形成される中空部２３と、隔壁５及びディフューザ部４の間に形成される燃焼室２４とに区画される。

本実施形態においては、遮断部８の周囲はハウジング２の内周に当接していない。また、フィルタ７と、ハウジング２及びディフューザ部４との間には、縦断面視においてクランク状の境界が形成される。なお、遮断部８の外径はハウジング２の内径よりも小さく、第３部分８３を備えていない。遮断部８の外周にはハウジング２との間に間隙が設けられている。このような遮断部８は、フィルタ７とガス発生剤６との間に挟持されていてもよいし、遮断部８とフィルタ７とが少なくとも一部において溶接されていてもよい。フィルタ７が貫通孔又は凹部を備える場合は、遮断部８の第１部分８１がフィルタ７の貫通孔又は凹部に挿入されることによって位置合わせされていてもよい。また、遮断部８は１以上の貫通孔８４を有し、本実施形態においてはシール部材等により遮蔽されていないものとする。このような構成において、本実施形態に係るガス発生器１は、燃焼ガスがフィルタ７を通過せずにディフューザ部４のガス排出孔４３から排出されることを抑制する。

本実施形態においても、フィルタ７は、第１領域７４及び第２領域７５（第１領域７４および第２領域７５を合わせて「本体部」とも呼ぶ）と、フランジ部７６とを有する。また、フィルタ７のフランジ部７６は、フィルタ７をディフューザ部４内に挿入した状態において、ディフューザ部４の開放端に当接する。図１４は、ディフューザ部とその周囲を表す部分的な断面図である。フィルタ７のフランジ部７６は、フィルタ７をディフューザ部４に内挿した状態においてディフューザ部４の開放端に当接する第１環状面７６１と、第１環状面７６１とは反対側であって燃焼室２４側を向く第２環状面７６２と、第１環状面７６１及び第２環状面７６２を接続し、外周方向を向く環状周面７６３とを含む。

第１環状面７６１は、ディフューザ部４の開放端に当接する。特に、ガス発生器１の作動時においては、ガス発生剤６の燃焼により生じた燃焼ガスが燃焼室２４の内圧を上昇させ、フィルタ７はディフューザ部４の方向に付勢される。このとき、第１環状面７６１とディフューザ部４の開放端との間隙がなくなるため、フィルタ７とハウジング２及びディフューザ部４との間の縦断面視におけるクランク状の境界に沿ってフィルタ７を通過せずに燃焼ガスが排出されることが抑制される。なお、第１環状面７６１の少なくとも一部は、ディフューザ部４の開放端に溶接されていてもよい。

また、環状周面７６３は、ハウジング２の内周と当接するように圧入されていてもよい。このような構成によっても、フィルタ７とハウジング２及びディフューザ部４との間の縦断面視におけるクランク状の境界に沿ってフィルタ７を通過せずに燃焼ガスが排出されることが抑制される。

また、第２環状面７６２のうち外周に沿った領域（「外周部」とも呼ぶ）は、遮断部８に覆われずに燃焼室２４に露出している。したがって、燃焼ガスは、第２環状面７６２の外周部からもフィルタ７に侵入する。図１５は、ディフューザ部における燃焼ガスの移動経路を説明するための模式的な図である。図１５においては、破線の矢印で、ディフューザ部４内における燃焼ガスの移動経路を例示している。第２環状面７６２の外周部からフィルタ７内に侵入する燃焼ガスは、遮断部８の貫通孔８４を通過してフィルタ７内の流路からフィルタ７内に侵入する燃焼ガスよりも、比較的フィルタ７内を通過する距離が長く又は回数が多い。よって、第２環状面７６２の外周部から燃焼ガスをフィルタ７内に取り入れることで、燃焼ガスの冷却効率や燃焼残渣の捕集効果は高まるといえる。

また、遮断部８の貫通孔８４を通過してフィルタ７内の流路へ侵入する燃焼ガスの一部は、ディフューザ部４の閉塞端４２に衝突して方向を変え、フィルタ７内を通過してガス
排出孔４３から排出される。フィルタ７とディフューザ部４の閉塞端４２とが当接するように構成することで、フィルタ７と閉塞端４２との境界に沿ってフィルタ７を通過せずに燃焼ガスが排出されることが抑制される。また、燃焼ガスは、オリフィスプレートである遮断部８の貫通孔８４を通過した後に流速が上昇し、比較的多くの燃焼ガスがディフューザ部４の閉塞端４２に到達する。フィルタ７の厚さを、ディフューザ部４の開放端側よりも閉塞端４２側を厚くすることで、閉塞端４２に到達した燃焼ガスの冷却効率や燃焼残渣の捕集効果を向上させることができる。なお、本実施形態においては、フィルタ７の内部に形成される流路は、貫通孔でなく、ディフューザ部４の閉塞端４２側において閉塞された凹部であってもよいし、フィルタ７は流路（７１、７２）を有していなくてもよい。

また、本実施形態においては、ハウジング２は隔壁５によって、点火装置３及び隔壁５の間に形成される中空部２３と、隔壁５及びディフューザ部４の間に形成される燃焼室２４とに区画されている。中空部２３は、ガス発生剤を収容していないが、図１のようにガス発生剤が充填されていてもよい。また、燃焼室２４は、その内部にガス発生剤６を保持している。ガス発生剤６は、公知の組成によって形成され、燃焼して燃焼ガスを発生させる。ガス発生剤６は、第１ガス発生剤６１又は第２ガス発生６２と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

隔壁５は、燃焼室２４に収容される粒状のガス発生剤６をディフューザ部４の方向に押さえ付け、ガス発生剤６が揺れ動くことを規制するホルダ（「リテーナー」とも呼ぶ）として機能する。すなわち、隔壁５は、ハウジング２に例えば圧入され、隔壁５の側部のうち大径部５１はハウジング２の内周に当接する接続部として機能する。また、隔壁５の底部５３は平板部であり、燃焼室２４に収容される粒状のガス発生剤６をディフューザ部４の方向に押さえ付ける。

隔壁５は、貫通孔５４を、底部５３のうち中央には有しておらず、外周寄りに有している。例えば、底部５３の外周に沿って、複数の貫通孔５４が設けられている。図１６は、燃焼室における燃焼ガスの移動経路を説明するための模式的な図である。燃焼室２４内には、粒状のガス発生剤６が充填されている。ガス発生剤６の形状は例えば円柱状であり、ガス発生剤６の間には不規則に間隙が形成される。なお、ガス発生剤６の大きさや形状は図示したものには限定されない。

燃焼ガスが燃焼室２４を流れる場合、入り組んで充填されたガス発生剤６の間を縫って移動するためその経路長はハウジング２の長さよりも長くなる。ただし、ハウジング２の内周面とガス発生剤６とは互いに入り組むことがないため、ハウジング２の内周面に沿ってディフューザ部４まで比較的直線的に伸びる間隙が形成される。よって、図１６において破線の矢印で示すように、燃焼ガスはハウジング２の内周面に沿ってハウジング２の軸方向に比較的直線的に流れることができる。上述のように、貫通孔５４を、隔壁５の底部５３のうち外周寄りに設けることで、貫通孔５４を通過した点火装置３の燃焼生成物が、燃焼室２４内をハウジング２の内周面に沿って流れ易くなり、ガス発生器１の作動から燃焼ガスの排出までの時間を短縮することができる。この場合、もちろん底部５３の中央にも貫通孔５４が併存してもよい。

＜実施形態６＞
図１７は、第６の実施形態であって実施形態５の変形例に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。本実施形態においても、上述した実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

図１７は、点火器及び中空部とその周囲を表している。本実施形態に係るガス発生器１の隔壁５は、側部のうち小径部５２に、貫通孔５４を有している。また、隔壁５は、底部
５３には貫通孔５４を有していない。このような隔壁５であれば、点火装置３の燃焼生成物は、中空部２３から燃焼室２４へハウジング２の内周に向けて放出される。よって、点火装置３の燃焼生成物は、図１６に破線の矢印で示したハウジング２の内周面に沿った経路を通過し易くなる。すなわち、ガス発生器１の作動から燃焼ガスの排出までの時間を短縮することができる。なお、小径部５２とハウジング２の間の環状空間にはガス発生剤６が存在しない。すなわち、小径部５２とハウジング２との間の長さ、又は小径部５２の、ハウジング２の軸方向の長さは、例えば円柱形状であるガス発生剤６の径及び高さよりも小さい。

＜実施形態７＞
図１８は、第７の実施形態であって実施形態５の変形例に係るガス発生装置の一例を示す軸方向の概略断面図である。本実施形態においても、上述した実施形態と同一の構成要素には対応する符号を付し、又は図示を省略する。

図１８は、点火器及び中空部とその周囲を表している。本実施形態に係るガス発生器１の隔壁５は、その側部に小径部５２を備えておらず、大径部５１から底部５３の外縁に向けてテーパが付けられた環状傾斜面５５を有する。そして、環状斜面５５は、貫通孔５４を有している。また、隔壁５は、底部５３には貫通孔５４を有していない。このような隔壁５であっても、点火装置３の燃焼生成物は、中空部２３から燃焼室２４へハウジング２の内周に向けて放出される。よって、点火装置３の燃焼生成物は、図１６に破線の矢印で示したハウジング２の内周面に沿った経路を通過し易くなる。すなわち、ガス発生器１の作動から燃焼ガスの排出までの時間を短縮することができる。環状傾斜面５５とハウジング２の間の環状空間にはガス発生剤６が存在しない。すなわち、当該環状空間のハウジング２の径方向の長さ又は軸方向の長さは、例えば円柱形状であるガス発生剤６の径及び高さよりも小さい。

＜その他＞
以上、本開示に係るガス発生装置の実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他の特徴と組み合わせることができる。たとえば、図１１の第１遮断部材８６及び第２遮断部材８７、図１２の第３遮断部材８９は、それぞれ貫通孔と当該貫通孔を閉塞するシールテープとを有し、所定の圧力を受けてシールテープが開裂するものであってもよい。

また、上述した実施形態では、第１ガス排出孔４３１、第２ガス排出孔４３２及び第３ガス排出孔４３３は、第２燃焼室２２から遠くなるほどそれぞれの開口面積が大きくなっている。ディフューザ部の側壁のうち、第１区間７１の周囲に位置する第１側壁領域に設けられるガス排出孔の総開口面積よりも、第２区間７２の周囲に位置する第２側壁領域に設けられるガス排出孔の総開口面積の方が大きくしてもよい。ガス発生器１の内圧が十分に高い場合、各ガス排出孔４３から排出される燃焼ガスの量の単位時間当たりの量の比は、ガス排出孔４３の各々の面積の比に応じたものになる。よって、第３ガス排出孔４３３の開口面積を大きくすることで、第１区間７１と第２区間７２とが連通した状態においては、燃焼ガスをできるだけフィルタ７の第２領域７５を通過させ、冷却効率を高めることができる。なお、第１側壁領域に設けられるガス排出孔４３よりも第２側壁領域に設けられるガス排出孔４３の方が個々の開口面積（直径）が大きくなるようにしてもよいし、排出孔1つあたりの開口面積（直径）を同じにして、ガス排出孔４３の数が第2側壁領域において多くなるようにしてもよい。また、ディフューザ部４の面積に対するガス排出孔４３の開口率が、第１側壁領域よりも第２側壁領域の方が高くなるようにしてもよい。ただし、ガス排出孔４３の開口面積や形状は図示したものには限定されず、たとえばすべての開口面積が同一であってもよいし、第２側壁領域よりも第１側壁領域の方が、開口率が高くてもよい。

また、ガス発生器１の遮断部８は、冷却部として利用するフィルタ７の領域を、燃焼室の内圧に応じて３段階以上に切り替え得るようにしてもよい。また、ガス発生器１は、エアバッグ以外の装置に組み込まれるものであってもよい。

実施形態１から４に示した第１燃焼室２１及び第２燃焼室２２を、実施形態５から７に適用してもよいし、実施形態５から７に示した中空部２３及び燃焼室２４を、実施形態１から４に適用してもよい。

１：ガス発生器
２：ハウジング
２１：第１燃焼室
２２：第２燃焼室
２３：中空部
２４：燃焼室
３：点火装置
４：ディフューザ部
４１：側壁
４２：閉塞端
４３（４３１－４３３）：ガス排出孔
５：隔壁
６：ガス発生剤
６１：第１ガス発生剤
６２：第２ガス発生剤
７：フィルタ
７１：第１区間
７２：第２区間
７３：段部
７４：第１領域
７５：第２領域
８：遮断部
８１：第１部分
８２：第２部分
８３：第３部分
８４：貫通孔
８５：シールテープ
８６：第１遮断部材
８７：第２遮断部材
８８：シールテープ
８９：第３遮断部材

Claims (16)

1. 外殻容器を形成する、一端側から他端側にのびるハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられた点火装置と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記点火装置によって着火されるガス発生剤を収容する燃焼室と、
   前記ハウジングにおける他端側に設けられ、端部が閉塞した閉塞端と複数のガス排出孔を有する側壁を含んだディフューザ部と、
   前記ディフューザ部の内部に少なくとも一部が収容されるフィルタであって、その内部に、前記燃焼室の側から前記閉塞端の側へ向かう中空の流路を有し、当該流路は、一端が前記燃焼室に接続される第１区間と、当該第１区間の他端に接続される第２区間とを含む、フィルタと、
   作動時における前記ガス発生剤の燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞状態とし、前記燃焼圧力が前記臨界閾値以上の場合に、前記第１区間と前記第２区間を連通状態とする、遮断部と、
   を備え、
   前記ディフューザ部の側壁は、前記第１区間の周囲に位置する第１側壁領域と、前記第２区間の周囲に位置する第２側壁領域とを含み、前記第１側壁領域及び前記第２側壁領域に、それぞれ１以上の前記ガス排出孔が設けられている
   ガス発生器。
2. 前記フィルタは、前記第１区間の内径よりも前記第２区間の内径の方が小さく、前記第１区間と前記第２区間との境界に段部を有し、
   前記遮断部は、作動前において前記燃焼室と前記第１区間との間を閉塞し、その径が前記第１区間の内径以下であって且つ前記第２区間の内径よりも大きく、前記臨界閾値よりも小さい作動閾値以上の圧力で打ち抜かれるように形成された開裂部を含み、
   前記燃焼圧力が前記作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に、前記燃焼圧力により前記開裂部が打ち抜かれて前記段部へ移動することにより、前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞させ、
   前記燃焼圧力がさらに前記臨界閾値以上に達した場合に、前記燃焼圧力により前記開裂部の少なくとも一部が前記段部を越えて前記第２区間へ移動し、前記第１区間と前記第２区間を連通状態とする
   請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記フィルタは、前記第１区間の内径よりも前記第２区間の内径の方が小さく、前記第１区間と前記第２区間との境界に段部を有し、
   前記遮断部は、作動前において前記燃焼室と前記第１区間との間を閉塞し、その径が前記第１区間の内径以下であって且つ前記第２区間の内径よりも大きく、前記臨界閾値よりも小さい作動閾値以上の圧力で打ち抜かれるように形成された開裂部を含み、
   前記開裂部は、貫通孔と、当該貫通孔を閉塞すると共に前記臨界閾値以上の圧力で開裂するシール部材とを有し、
   前記燃焼圧力が前記作動閾値以上、且つ臨界閾値未満の場合に、前記燃焼圧力により前記開裂部が打ち抜かれて前記段部へ移動することにより、前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞させ、
   前記燃焼圧力がさらに前記臨界閾値以上に到達した場合に、前記燃焼圧力により前記シール部材が開裂して前記貫通孔を開口させ、前記第１区間と前記第２区間を連通状態とする
   請求項１に記載のガス発生器。
4. 前記遮断部は、作動前において前記燃焼室と前記第１区間との間を閉塞すると共に、前
   記燃焼圧力が、前記臨界閾値よりも小さい作動閾値で開裂し前記燃焼室と前記第１区間とを連通させる第１遮断部材と、作動前において前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞すると共に、前記燃焼圧力が、さらに前記臨界閾値を越えた場合に、前記第１区間と前記第２区間を連通させる第２遮断部材とを含む
   請求項１に記載のガス発生器。
5. 前記遮断部は、作動前において前記第１側壁領域に設けられた前記ガス排出孔を閉塞し、前記燃焼圧力が、前記臨界閾値よりも小さい作動閾値で開裂するシール部材と、作動前において前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞すると共に、前記燃焼圧力が、さらに前記臨界閾値を越えた場合に、前記第１区間と前記第２区間を連通させる遮断部材とを含む
   請求項１に記載のガス発生器。
6. 前記遮断部は、前記開裂部の形状に沿って前記遮断部を薄肉化した脆弱部を備える
   請求項２又は３に記載のガス発生器。
7. 前記第１側壁領域に設けられる前記ガス排出孔の総開口面積よりも、前記第２側壁領域に設けられる前記ガス排出孔の総開口面積の方が大きい
   請求項１から６のいずれか一項に記載のガス発生器。
8. ガス発生器が行うガス排出方法であって、
   ガス発生器は、
   外殻容器を形成する一端側から他端側にのびるハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられた点火装置と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記点火装置によって着火されるガス発生剤を収容する燃焼室と、
   前記ハウジングにおける他端側に設けられ、端部が閉塞した閉塞端と複数のガス排出孔を有する側壁を含んだディフューザ部と、
   前記ディフューザ部の内部に少なくとも一部が収容されるフィルタであって、その内部に、前記燃焼室の側から前記閉塞端の側へ向かう中空の流路を有し、当該流路は、一端が前記燃焼室に接続される第１区間と、当該第１区間の他端に接続される第２区間とを含む、フィルタと、
   作動時における前記ガス発生剤の燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、前記第１区間と前記第２区間との間を閉塞状態とし、前記燃焼圧力が前記臨界閾値を越えた場合に、前記第１区間と前記第２区間を連通状態とする、遮断部と、
   を備え、
   前記ディフューザ部の側壁には、前記第１区間の周囲に位置する第１側壁領域と、前記第２区間の周囲に位置する第２側壁領域とを含み、前記第１側壁領域及び前記第２側壁領域に、それぞれ１以上の前記ガス排出孔が設けられており、
   ガス排出方法は、
   着火電流を供給して前記点火装置を着火させ、前記ガス発生剤を燃焼させること、
   前記燃焼圧力が所定の臨界閾値未満の場合に、前記第１区間と前記第２区間との間を前記遮断部にて閉塞状態とし、前記燃焼圧力が前記臨界閾値以上の場合に、前記第１区間と前記第２区間を連通状態とすること、を含む
   ガス排出方法。
9. 外殻容器を形成する、一端側から他端側に延在する筒状のハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられた点火装置と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記点火装置によって着火されるガス発生剤を収容する燃焼室と、
   前記ハウジングにおける一端側に内挿され、ガス排出孔を有する筒状のディフューザ部と、
   前記ディフューザ部に収容される本体部、及び当該本体部の前記ハウジング側の端部に、前記ディフューザ部の内周よりも径方向の外側へ突出したフランジ部を有するフィルタと、
   を備え、
   前記フランジ部の表面のうち前記本体部側に面する第１環状面は、前記ディフューザ部の前記ハウジング側の端部と当接する
   ガス発生器。
10. 前記フランジ部は、前記第１環状面の裏側に面する第２環状面と、前記第１環状面及び前記第２環状面を接続する環状周面とを有し、
    前記環状周面は前記ハウジングの内周に当接する
    請求項９に記載のガス発生器。
11. 前記フィルタの前記本体部は、前記ハウジング側から前記ディフューザ部の軸方向に沿って延在する凹部を有し、
    前記ハウジングの内部に、前記燃焼室と前記凹部とを区画すると共に前記燃焼室と前記凹部とを連通する貫通孔を有するオリフィスプレートを備える
    請求項９又は１０に記載のガス発生器。
12. 前記フィルタの前記本体部は、前記ハウジング側から前記ディフューザ部の軸方向に沿って延在する凹部を有し、
    前記ハウジングの内部に、前記燃焼室と前記凹部とを区画すると共に前記燃焼室と前記凹部とを連通する貫通孔を有するオリフィスプレートを備え、
    前記オリフィスプレートの外径は前記フランジ部の外径よりも小さく、前記フランジ部の前記第２環状面の外周部は前記ハウジング側に露出する
    請求項１０に記載のガス発生器。
13. 前記ディフューザ部は、前記ハウジングとは反対側に、端部が閉塞した閉塞端を有し、
    前記フィルタは前記閉塞端に当接すると共に、前記フィルタの前記凹部は貫通孔であり、前記フィルタの厚さは、前記ハウジング側よりも前記閉塞端側の方が厚い
    請求項１１又は１２に記載のガス発生器
14. 前記点火装置は、前記ハウジングの前記他端側に取り付けられ、
    前記点火装置が配置される空間と前記燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、前記ガス発生剤を前記燃焼室内に保持するリテーナーを備え、
    前記リテーナーは、前記ガス発生剤を支持する平板部と、当該平板部の外周に設けられ前記ハウジングの内周に当接する接続部とを有し、前記平板部の周縁部に貫通孔を有する
    請求項９から１３の何れか一項に記載のガス発生器。
15. 前記点火装置は、前記ハウジングの前記他端側に取り付けられ、
    前記点火装置が配置される空間と前記燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、前記ガス発生剤を前記燃焼室内に保持するリテーナーを備え、
    前記リテーナーは、前記ガス発生剤を支持する平板部と、当該平板部の外周に沿って、前記ハウジングの内周から離間して設けられる段差部と、前記ハウジングの内周に当接する接続部とを有し、前記段差部に貫通孔を有する
    請求項９から１３の何れか一項に記載のガス発生器。
16. 前記点火装置は、前記ハウジングの前記他端側に取り付けられ、
    前記点火装置が配置される空間と前記燃焼室とを区画し、開口を有するリテーナーであって、前記ガス発生剤を前記燃焼室内に保持するリテーナーを備え、
    前記リテーナーは、前記ハウジングの内径よりも外径が小さく、前記ガス発生剤を支持する平板部と、前記ハウジングの内周に当接する接続部と、当該平板部の外周から前記接続部へテーパが付けられた環状傾斜面とを有し、前記環状傾斜面に貫通孔を有する
    請求項９から１３の何れか一項に記載のガス発生器。

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