JP5219196B2 - ガス発生器およびガス発生器用フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、乗員保護装置に組み込まれるガス発生器およびこれに用いられるガス発生器用フィルタに関する。

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、エアバッグ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、車両等衝突時にコントロールユニットからの通電によって点火器（スクイブ）を発火し、点火器において生じる火炎によりガス発生剤を燃焼させて多量の燃焼ガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張・展開させる機器である。

ガス発生器には、種々の構造のものが存在するが、特に自動車のステアリングホイール等に装備される運転席側エアバッグ装置に好適に利用されるガス発生器として、いわゆるディスク型のガス発生器がある。ディスク型のガス発生器は、軸方向の両端が閉塞された短尺円筒状のハウジングを有し、ハウジングの周壁にガス噴出口が設けられるとともにハウジングの内部にガス発生剤や点火器等が収容されてなるものである。このディスク型のガス発生器においては、ガス発生剤が収容された燃焼室を取り囲むようにフィルタがハウジングの内部に収容配置されていることが一般的である。フィルタは、燃焼ガス中に含まれる残渣（スラグ）を捕集する手段として機能するとともに、当該燃焼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。

上述のフィルタとしては、種々の構成のものが存在している。その一つに、周縁に突起部が形成された開口部を複数有する金属製の板状部材（一般にフックメタルと称される）を巻き回して形成されたフィルタが知られている（たとえば特開２００２−２４９０１７号公報（特許文献１）参照）。当該フックメタルを巻き回すことによって形成されたフィルタにあっては、積層された複数の層の間に上記突起部が位置することとなり、当該突起部によって積層された上記複数の層の間に間隙部が形成される。そして、この間隙部と上述した開口部とによってフィルタの内部にフィルタの内側の空間と外側の空間とを連通する迷路化された流路が形成され、この流路を燃焼ガスが流動することにより、燃焼ガスの冷却と燃焼ガス中に含まれるスラグの捕集が実現されることになる。
特開２００２−２４９０１７号公報

ところで、上述したフィルタは、ガス発生器のハウジングの天板部と底板部とによって軸方向から挟み込まれることでハウジングに組付けられることが一般的である。当該組付構造は、フィルタを安定的にハウジングに固定する観点やフィルタとハウジングとの間の隙間から燃焼ガスが漏れ出すことを防止する観点から最も好適なものであり、当該組付構造を採用した場合には、フィルタの軸方向端面がハウジングの天板部と底板部とにそれぞれ適度な圧力にて圧接触させられた状態となる。

上述したフックメタルを巻き回すことによって形成されたフィルタは、その軸方向における剛性が高く、当該軸方向には容易には変形しない特徴を有している。そのため、当該フックメタルを巻き回すことによって形成されたフィルタをガス発生器のハウジングに適度な圧力にて圧接触させた状態で組付けるためには、フィルタやハウジングの外形寸法を高精度に管理する必要が生じる。しかしながら、このような高精度の寸法管理は、歩留まりが悪化するという問題を招来するばかりでなく、製造コストを圧迫するという問題をも招来するものであり、改善を要するものであった。

そこで、本発明は、フックメタルの積層体にて構成されたフィルタを用いた場合にもその組付けが容易でかつ製造コストが低く抑制可能なガス発生器およびこれに用いられるガス発生器用フィルタ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、点火手段と、フィルタとを備えている。上記ハウジングは、軸方向の両端を閉塞する天板部および底板部と、ガス噴出口が設けられた周壁部とによって構成され、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に含む短尺円筒状の形状を有している。上記点火手段は、上記燃焼室に面するように上記底板部に取付けられている。上記フィルタは、上記ハウジングの内部に配設され、上記燃焼室を上記ハウジングの径方向に取り囲む中空円筒状の形状を有している。上記フィルタは、周縁に突起部が形成された開口部を複数有する金属製の板状部材を巻き回すことによって積層されてなる複数の層を有する積層体にて構成され、上記天板部および上記底板部によって軸方向に挟み込まれて上記ハウジングに固定されている。上記フィルタの上記複数の層の間には、上記突起部が位置することによって間隙部が形成されている。そして、上記フィルタの上記天板部側の軸方向端部および上記フィルタの上記底板部側の軸方向端部のうちの少なくとも一方には、上記天板部および上記底板部による固定の際に当該フィルタの軸方向の外形寸法を減じるように変形する変形領域が設けられている。ここで、上記変形領域は、上記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を全周に亘って一様に曲げることで形成されている。上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記天板部および上記底板部によって上記フィルタが軸方向に挟み込まれることで上記変形領域が上記天板部および上記底板部の少なくともいずれか一方に環状形状の接触面をもって接触するように変形することにより、上記フィルタが上記ハウジングに固定されている。
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記フィルタの上記天板部側の軸方向端部および上記フィルタの上記底板部側の軸方向端部が、上記天板部および上記底板部にそれぞれ圧接触した状態と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、上記変形領域が、上記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を折り曲げて形成された折り曲げ部にて構成されているか、あるいは、上記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を湾曲させて形成された曲成部にて構成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、上記変形領域が、上記フィルタの上記複数の層のうちの一部にのみ設けられていてもよい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記フィルタの上記複数の層のうちの最内層に形成された上記突起部が当該フィルタの径方向外側に向けて突出し、上記フィルタの上記複数の層のうちの最外層に形成された上記突起部が当該フィルタの径方向内側に向けて突出していることが好ましい。

本発明に基づくガス発生器用フィルタは、上述した本発明に基づくガス発生器に用いられるものである。

本発明によれば、フックメタルの積層体にて構成されたフィルタを用いた場合にもその組付けが容易でかつ製造コストが低く抑制可能なガス発生器およびこれに用いられるガス発生器用フィルタ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る。まず、図１を参照して、本実施の形態におけ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短尺円筒状のハウジングを有しており、このハウジングの内部に各種の構成部品が収容されている。短尺円筒状のハウジングは、それぞれが有底筒状に形成されたイニシエータシェル２０およびクロージャシェル３０を組み合わせることによって形成されている。イニシエータシェル２０は、底板部２１と周壁部２２とを有しており、クロージャシェル３０は、天板部３１と周壁部３２とを有している。

イニシエータシェル２０およびクロージャシェル３０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。イニシエータシェル２０およびクロージャシェル３０は、それぞれ一枚の板状または一片のブロック状の金属部材から、金型等を使用して鍛造加工、絞り加工、プレス加工等またはその組み合わせによって形成される。また、イニシエータシェル２０およびクロージャシェル３０の接合には、電子ビーム溶接やレーザー溶接、摩擦圧接等が好適に利用される。

イニシエータシェル２０の底板部２１の略中央部には、保持部２３が形成されている。この保持部２３は、点火器１２を挿入・保持するための部位である。具体的には、保持部２３に設けられた開口に点火器１２の端子ピン１２ｂが挿通するように点火器１２が保持部２３にイニシエータシェル２０の内側から取付けられ、この状態において保持部２３の先端に設けられたかしめ部２３ａを点火器１２側に向かってかしめることにより、点火器１２がイニシエータシェル２０の保持部２３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１２ｂには、点火器１２とコントロールユニットとを結線するためのハーネスのコネクタ（図示せず）が接続される。

点火器１２は、火炎を発生させるための点火装置であり、点火部１２ａと上述の端子ピン１２ｂとを含んでいる。点火部１２ａは、金属製またはプラスチック製のスクイブカップを有しており、その内部に作動時において着火する点火薬とこの点火薬を燃焼させるための抵抗体（ブリッジワイヤ）とを含んでいる。端子ピン１２ｂは、点火薬を着火させるために抵抗体に接続されている。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。

点火器１２と保持部２３との間には、シール部材１４が介在されている。シール部材１４は、点火器１２と保持部２３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伝火室４３を密閉するためのものであり、点火器１２を保持部２３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１４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。

イニシエータシェル２０の保持部２３には、点火器１２を覆うように有底筒状のカップ状部材４０が固定されている。カップ状部材４０は、頂壁部４０ａ、側壁部４０ｂおよびフランジ部４０ｃを有しており、その内部に伝火薬４４が収容された伝火室４３を含んでいる。カップ状部材４０は、その内部に設けられた伝火室４３が点火部１２ａに面するように保持部２３に固定されている。より詳細には、保持部２３に設けられたかしめ部２４によってカップ状部材４０のフランジ部４０ｃがかしめられることにより、カップ状部材４０が保持部２３に固定されている。

カップ状部材４０は、側壁部４０ｂに開口部４１を有しており、当該開口部４１を閉塞するように、側壁部４０ｂの外周面にはシール部材４２が貼付されている。シール部材４２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、開口部４１を介しての伝火薬４４の燃焼室５０への移動が防止される。なお、カップ状部材４０は、たとえば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。

伝火室４３に充填された伝火薬４４は、点火器１２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４４としては、後述するガス発生剤５１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４４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。

イニシエータシェル２０およびクロージャシェル３０からなるハウジングの内部の空間のうち、上述のカップ状部材４０が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤５１が収容される燃焼室５０が位置している。より具体的には、上述のカップ状部材４０は、ハウジングの内部に形成された燃焼室５０内に突出して配置されており、このカップ状部材４０の側壁部４０ｂの外表面に面する部分に設けられた空間が燃焼室５０として構成されている。

さらに、このガス発生剤５１が収容された燃焼室５０を取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ６０が配置されている。フィルタ６０は、中空円筒状の形状を有しており、ハウジングと同軸上に配置されている。フィルタ６０は、複数の開口部６２を有する金属製の板状部材を巻き回すことによって形成された積層体からなり、軸方向に筒状部６１と折り曲げ部６４とを有している。なお、フィルタ６０の詳細な構造については、後述することとする。

ガス発生剤５１は、点火器１２によって点火された伝火薬４４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５１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５１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５１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５１の形状の他にもガス発生剤５１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６０の外周面は、イニシエータシェル２０の周壁部２２の内周面およびクロージャシェル３０の周壁部３２の内周面と所定の距離もって離間して位置している。フィルタ６０に対面する部分のクロージャシェル３０の周壁部３２には、ガス噴出口３３が複数設けられている。このガス噴出口３３は、フィルタ６０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。クロージャシェル３０の周壁部３２のフィルタ６０側に位置する主面には、上記ガス噴出口３３を閉塞するようにシール部材３４が貼付されている。このシール部材３４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５０の気密性が確保されている。

燃焼室５０のクロージャシェル３０の天板部３１側の端部には、フィルタ６０とクロージャシェル３０との間の隙間から燃焼ガスが流出することを防止するための流出防止部材５４が配置されている。流出防止部材５４は、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の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、フィルタ６０の上端部分の内周面に当接する部位と、クロージャシェル３０の天板部３１に当接する部位とを有する環状の部材からなる。ここで、流出防止部材５４は、適度な弾性を有しており、フィルタ６０の内周面およびクロージャシェル３０の天板部３１のそれぞれに適度に圧接触している。

流出防止部材５４の内部には、燃焼室５０に収容されたガス発生剤５１に接触するようにクッション材５２が配置されている。このクッション材５２は、成型体からなるガス発生剤５１が振動等によって粉砕されることを防止する目的で設けられるものであり、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利用される。

燃焼室５０のイニシエータシェル２０の底板部２１側の端部には、フィルタ６０とイニシエータシェル２０との間の隙間から燃焼ガスが流出することを防止するための流出防止部材５５が配置されている。流出防止部材５５は、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の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、フィルタ６０の下端部分の内周面に当接する部位と、イニシエータシェル２０の底板部２１に当接する部位とを有する環状の部材からなる。ここで、流出防止部材５５は、適度な弾性を有しており、フィルタ６０の内周面およびイニシエータシェル２０の底板部２１のそれぞれに適度に圧接触している。

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、同図を参照して説明する。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１２が作動する。伝火室４３に収容された伝火薬４４は、点火器１２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４４の燃焼により、カップ状部材４０内の圧力が高まると開口部４１を閉塞していたシール部材４２による封止が破られ、当該開口部４１を介して上述の熱粒子が燃焼室５０に流れ込む。

流れ込んだ熱粒子により、燃焼室５０に収容されたガス発生剤５１が着火されて燃焼し、多量の燃焼ガスを発生させる。燃焼室５０にて発生した燃焼ガスは、フィルタ６０の筒状部６１中を通過し、その際フィルタ６０によって熱が奪われて冷却されるとともに燃焼ガス中に含まれるスラグがフィルタ６０の筒状部６１によって除去されてハウジングの外周縁部に流れ込む。ハウジングの内圧の上昇に伴い、クロージャシェル３０のガス噴出口３３を閉塞していたシール部材３４による封止が破られ、ガス噴出口３３を介して燃焼ガスがハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、ガス発生器１Ａ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。

図２は、図１に示すフィルタの概略斜視図であり、図３は、図１に示すフィルタの表面部分の拡大斜視図である。また、図４は、フィルタの模式展開図であり、図５は、図２に示すＶ−Ｖ線に沿ったフィルタの模式的な断面図である。次に、これら図２ないし図５を参照して、本実施の形態におけるガス発生器用フィルタの詳細な構造について説明する。

図２に示すように、フィルタ６０は、円筒状に形成された筒状部６１と、この筒状部６１の下端を外側に向けて折り曲げることによって形成された折り曲げ部６４とを有している。このフィルタ６０は、プレス加工（バーリング加工）によって複数の開口部６２が形成された金属製の板状部材を巻き回すことによって形成された積層体にて構成されており、開口部６２は、積層された各層のすべてにわたって設けられている。

より詳細には、図４に示す如くの長尺状の金属製の板状部材６０′の長手方向の一方端６０ａが内側に位置し、かつ他方端６０ｂが外側に位置することとなるように、上記金属製の板状部材６０′が渦巻状に巻き回され、上記一方端６０ａ寄りの部分と上記他方端６０ｂ寄りの部分とが重なる接合しろ部分において各層を溶接等を行なうことにより、中空円筒状のフィルタ６０が形成されている。本実施の形態におけるフィルタ６０にあっては、接合しろとなる部分を除き、金属製の板状部材６０′が２周にわたって巻き回されている。

図３に示すように、金属製の板状部材６０′に形成された開口部６２の周縁には、突起部６３が形成されている。この突起部６３は、上述した金属製の板状部材６０′に開口部６２を形成するためのプレス加工の際に形成されるものであり、図示する如くの形状の突起部６３を形成するためには、押し型として角錐状または円錐状のピンを用いてプレス加工を行なうことが好適である。また、必要に応じて図示するように当該プレス加工後にローラを用いて圧延することによって所定の高さとなるように調節されることが好ましいが、プレス加工後のものをそのままの状態で使用することも可能である。

上述したように、フィルタ６０は、周縁に突起部６３が形成された開口部６２を複数有する金属製の板状部材６０′を巻き回すことによって形成された積層体からなる。したがって、上記突起部６３の存在により、積層された金属製の板状部材６０′の各層間には、図２および図５に示す如くの間隙部６６が形成されることになる。この間隙部６６と開口部６２とにより、フィルタ６０の内部には、フィルタ６０の内側の空間と外側の空間とを連通する迷路化された流路（図５参照）が形成されることになる。

図４および図５に示すように、巻き回し後においてフィルタ６０の最内層を構成する部分の金属製の板状部材６０′に形成される突起部６３ａは、その突出方向が外周側（すなわち、巻き回し後においてフィルタ６０の径方向外側）となるように構成されている。これに対し、巻き回し後においてフィルタ６０の最外層を構成する部分の金属製の板状部材６０′に形成される突起部６３ｂは、その突出方向が内周側（すなわち、巻き回し後においてフィルタ６０の径方向外側）となるように構成されている。これは、上述したプレス加工時に金属製の板状部材６０′の長手方向の所定位置（本実施の形態においては、最内層となる部分と最外層となる部分の境界部、すなわち図４および図５に示す位置Ａ）において押し型のプレス方向を表裏逆にすることで容易に実現できる。このように構成すれば、フィルタ６０の内周面および外周面のいずれにも突起部６３が位置しないこととなるため、フィルタ６０の内側の空間に収容されるガス発生剤５１が突起部６３で破砕されることが防止できるとともに、フィルタ６０の上記間隙部６６に形成される流路をより複雑なものとすることができる。

また、図４に示すように、巻き回し後においてフィルタ６０の最内層を構成する部分の金属製の板状部材６０′に形成される開口部６２ａの位置と、巻き回し後においてフィルタ６０の最外層を構成する部分の金属製の板状部材６０′に形成される開口部６２ｂの位置とは、巻き回し後においてこれら開口部６２ａ，６２ｂ同士が対面することのないようにずらして設けられている。このように構成することにより、フィルタ６０の上記間隙部６６に形成される流路をより複雑なものとすることができる。なお、巻き回し後においてフィルタ６０の下端部分に位置することとなる折り曲げ部形成予定領域６０ｃには、開口部６２は形成されず、したがって突起部６３も形成されていない。

図６は、本実施の形態におけるフィルタに設けられた折り曲げ部近傍のハウジングへの組付け前の状態を示す拡大断面図であり、図７は、組付け後における拡大断面図である。なお、図７は、図１に示す領域ＶＩＩを拡大した拡大断面図に相当する。次に、これら図６および図７を参照して、組付け前後におけるフィルタの折り曲げ部近傍の構成について説明する。

図６に示すように、フィルタ６０の最内層に相当する筒状部６１ａの下端には、当該筒状部６１ａを折り曲げることによって形成された折り曲げ部６４ａが位置しており、フィルタ６０の最外層に相当する筒状部６１ｂの下端には、当該筒状部６１ｂを折り曲げることによって形成された折り曲げ部６４ｂが位置している。これら折り曲げ部６４ａ，６４ｂは、フィルタ６０をハウジングに対して固定する際に当該フィルタ６０の軸方向の外形寸法を減じる変形領域に相当する。

本実施の形態におけるフィルタ６０においては、金属製の板状部材６０′を巻き回すに先立ち、予め折り曲げ部形成予定領域６０ｃ（図４参照）を所定の角度θ１にて折り曲げておき、その後に金属製の板状部材６０′を巻き回すことで成形されている。したがって、上記２つの折り曲げ部６４ａ，６４ｂは、いずれも筒状部６１ａ，６１ｂに対して所定の角度θ１をもって傾斜している。

図７に示すように、フィルタ６０を軸方向からイニシエータシェル２０の底板部２１とクロージャシェル３０の天板部３１にて挟み込んで固定した場合には、折り曲げ部６４ａ，６４ｂが筒状部６１ａ，６１ｂとの境界部をそれぞれ境にして弾性変形し、適度な圧力をもってイニシエータシェル２０の底板部２１とクロージャシェル３０の天板部３１とにフィルタ６０の軸方向端部がそれぞれ圧接触することになる。ここで、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、イニシエータシェル２０の底板部２１がフィルタ６０の軸線に対して傾斜して構成されているため、上記２つの折り曲げ部６４ａ，６４ｂは、いずれも筒状部６１ａ，６１ｂに対して上記θ１よりも大きい角度θ２，θ３をもって傾斜して圧接触することになる。

以上において説明した如くのフィルタ６０およびこれを備えたガス発生器１Ａとすることにより、フィルタ６０に設けた変形領域としての折り曲げ部６４ａ，６４ｂの作用により、フィルタ６０を軸方向からイニシエータシェル２０の底板部２１およびクロージャシェル３０の天板部３１で挟み込んで固定する際に、フィルタ６０の軸方向長さが僅かに減じ、かつフィルタ６０の軸方向端部がイニシエータシェル２０の底板部２１およびクロージャシェル３０の天板部３１のそれぞれに適度な圧力をもって圧接触することとなる。そのため、フィルタ６０やハウジング等の寸法精度の管理を通常よりも高めることなく、歩留まりよくフィルタ６０をハウジングに安定的に組付けることが可能となり、製造コストを抑制することができる。したがって、フックメタルの積層体にて構成されたフィルタを用いた場合にもその組付けが容易でかつ製造コストが低く抑制可能なガス発生器およびこれに用いられるガス発生器用フィルタとすることができる。

なお、フィルタ６０を構成する金属製の板状部材６０′の厚みとしては、０．１５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましく、より好適には０．２ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。折り曲げ部６４ａ，６４ｂの軸方向の大きさとしては、図１に示すように、折り曲げ部６４ａ，６４ｂの軸方向長さをｄとした場合に、ｄが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、より好適には０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。また、折り曲げ部６４ａ，６４ｂの径方向の大きさとしては、図６に示すように、その径方向の長さをＬとした場合に、Ｌが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好適には０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。また、上述した角度θ１としては、概ね１５°以上７５°以下とすることが好ましく、より好適には３０°以上６０°以下とする。

図８および図９は、本実施の形態の第１および第２変形例に係るフィルタの形状を示す拡大断面図である。次に、これら図８および図９を参照して、第１および第２変形例に係るフィルタの形状について説明する。

図８に示すように、第１変形例に係るフィルタ６０Ａにあっては、上述の本実施の形態におけるフィルタ６０と同様にその下端に折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されている。ここで、本変形例に係るフィルタ６０Ａにあっては、金属製の板状部材６０′を巻き回した後にフィルタ６０Ａの下端側の開口から所定の形状の型を挿入することによってフィルタ６０Ａの下端に折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されている。この場合、最内層に相当する筒状部６１ａの下端に形成された折り曲げ部６４ａは、その外周面が最外層に相当する筒状部６１ｂの下端に形成された折り曲げ部６４ｂの内周面と当接することになる。このように構成した場合にも、上述の本実施の形態におけるフィルタ６０を利用した場合の効果と同様の効果を得ることができる。なお、上記構成とした場合の折り曲げ部６４ｂの寸法等は、上述の本実施の形態におけるそれと同様にすることが好ましい。

図９に示すように、第２変形例に係るフィルタ６０Ｂにあっては、上述の本実施の形態におけるフィルタ６０と異なり、筒状部６１ａ，６１ｂの下端を湾曲させて形成した曲成部６５ａ，６５ｂによって変形領域が構成されている。この曲成部６５ａ，６５ｂは、金属製の板状部材６０′を巻き回すに先立ち、予め当該金属製の板状部材６０′の下端を湾曲させておき、その後に金属製の板状部材６０′を巻き回すことで成形可能である。このように構成した場合にも、上述の本実施の形態におけるフィルタ６０を利用した場合の効果と同様の効果を得ることができる。なお、上記構成とした場合の曲成部６５ａ、６５ｂの寸法等は、上述の本実施の形態におけるそれと同様にすることが好ましい。

（実施の形態２）
図１０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る。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａ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１０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、フィルタ６０の下端に変形領域としての折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されておらず、フィルタ６０の上端に変形領域としての折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されている。この場合、フィルタ６０を軸方向からイニシエータシェル２０の底板部２１とクロージャシェル３０の天板部３１にて挟み込んで固定すると、折り曲げ部６４ａ，６４ｂが筒状部６１ａ，６１ｂとの境界部をそれぞれ境にして弾性変形し、適度な圧力をもってイニシエータシェル２０の底板部２１とクロージャシェル３０の天板部３１とにフィルタ６０の軸方向端部がそれぞれ圧接触することになる。このように構成した場合にも、上述の本実施の形態１におけるフィルタ６０を利用した場合の効果と同様の効果を得ることができる。なお、上記構成とした場合の折り曲げ部６４ａ，６４ｂの寸法等は、上述の本実施の形態におけるそれと同様にすることが好ましい。

（実施の形態３）
図１１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る。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａ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。

上述の本発明の実施の形態１におけるガス発生器１Ａにあっては、フィルタ６０の複数の層のうちのすべての層の下端に変形領域として折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されていた。しかしながら、図１１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、フィルタ６０の複数の層のうちの一部の層の下端にのみ変形領域としての折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されている。具体的には、本実施の形態におけるガス発生器１Ｃのフィルタ６０は、金属製の板状部材が４層にわたって巻き回されることによって形成されており、そのうちの最外層を含む外側の２層の下端に折り曲げ部６４ａ，６４ｂが形成されており、最内層を含む内側の２層の下端に折り曲げ部は設けられていない。このように構成した場合にも、上述の本実施の形態１におけるフィルタ６０を利用した場合の効果と同様の効果を得ることができる。

すなわち、フィルタの複数の層のうちの少なくともいずれか１層に変形領域を形成し、当該変形領域がハウジングによるフィルタの固定の際にフィルタの軸方向の外形寸法を減じるようにハウジングに圧接触して変形して固定されるように構成しさえすれば、上述した効果が得られることになる。なお、フィルタの複数の層のうちの一部の層にのみ変形領域を設ける場合には、ガス発生器の仕様に応じて当該変形領域が形成される層の数や位置等を適宜変更することが可能である。

以上において説明した本発明の実施の形態ならびにその変形例においては、金属製の板状部材を巻き回して積層することによって成形されたフィルタの層の数が２層または４層とされた場合を例示して説明を行なったが、当該層の数は２層または４層に限定されるものではなく、複数であれば何層に積層されていてもよい。また、上述した本発明の実施の形態ならびにその変形例においては、フィルタの軸方向端部の一方に変形領域を設けた場合を例示して説明を行なったが、当然にフィルタの軸方向端部の両方に変形領域を設けることとしてもよい。

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。 図１に示すフィルタの概略斜視図である。 図１に示すフィルタの表面部分の拡大斜視図である。 図１に示すフィルタの模式展開図である。 図２に示すＶ−Ｖ線に沿った模式的な断面図である。 図１に示すフィルタに設けられた折り曲げ部近傍のハウジングへの組付け前の状態を示す拡大断面図である。 図１に示すフィルタに設けられた折り曲げ部近傍のハウジングへの組付け後の状態を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態１の第１変形例に係るフィルタの形状を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態１の第２変形例に係るフィルタの形状を示す拡大断面図である。 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模式断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ ガス発生器、１２ 点火器、１２ａ 点火部、１２ｂ 端子ピン、１４ シール部材、２０ イニシエータシェル、２１ 底板部、２２ 周壁部、２３ 保持部、２３ａ，２４ かしめ部、３０ クロージャシェル、３１ 天板部、３２ 周壁部、３３ ガス噴出口、３４ シール部材、４０ カップ状部材、４０ａ 頂壁部、４０ｂ 側壁部、４０ｃ フランジ部、４１ 開口部、４２ シール部材、４３ 伝火室、４４ 伝火薬、５０ 燃焼室、５１ ガス発生剤、５２ クッション材、５４，５５ 流出防止部材、６０，６０Ａ，６０Ｂ フィルタ、６０′ 板状部材、６０ａ 一方端、６０ｂ 他方端、６０ｃ 折り曲げ部形成予定領域、６１，６１ａ，６２ｂ 筒状部、６２，６２ａ，６２ｂ 開口部、６３，６３ａ，６３ｂ 突起部、６４，６４ａ，６４ｂ 折り曲げ部、６５ａ，６５ｂ 曲成部、６６ 間隙部。

Claims (6)

1. 軸方向の両端を閉塞する天板部および底板部と、ガス噴出口が設けられた周壁部とによって構成され、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に含む短尺円筒状のハウジングと、
   前記燃焼室に面するように前記底板部に取付けられた点火手段と、
   前記ハウジングの内部に配設され、前記燃焼室を前記ハウジングの径方向に取り囲む中空円筒状のフィルタとを備え、
   前記フィルタは、周縁に突起部が形成された開口部を複数有する金属製の板状部材を巻き回すことによって積層されてなる複数の層を有する積層体にて構成され、前記天板部および前記底板部によって軸方向に挟み込まれて前記ハウジングに固定され、
   前記フィルタの前記複数の層の間には、前記突起部が位置することによって間隙部が形成され、
   前記フィルタの前記天板部側の軸方向端部および前記フィルタの前記底板部側の軸方向端部のうちの少なくとも一方に、前記天板部および前記底板部による固定の際に当該フィルタの軸方向の外形寸法を減じるように変形する変形領域が設けられ、
   前記変形領域は、前記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を全周に亘って一様に曲げることで形成され、
   前記天板部および前記底板部によって前記フィルタが軸方向に挟み込まれることで前記変形領域が前記天板部および前記底板部の少なくともいずれか一方に環状形状の接触面をもって接触するように変形することにより、前記フィルタが前記ハウジングに固定されている、ガス発生器。
2. 前記フィルタの前記天板部側の軸方向端部および前記フィルタの前記底板部側の軸方向端部が、前記天板部および前記底板部にそれぞれ圧接触した状態とされている、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記変形領域が、前記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を折り曲げて形成された折り曲げ部にて構成されているか、あるいは、前記フィルタの軸方向端部の少なくとも一部を湾曲させて形成された曲成部にて構成されている、請求項１または２に記載のガス発生器。
4. 前記変形領域が、前記フィルタの前記複数の層のうちの一部にのみ設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 前記フィルタの前記複数の層のうちの最内層に形成された前記突起部が、当該フィルタの径方向外側に向けて突出し、
   前記フィルタの前記複数の層のうちの最外層に形成された前記突起部が、当該フィルタの径方向内側に向けて突出している、請求項１から４のいずれかに記載のガス発生器。
6. 請求項１から５のいずれかに記載されたガス発生器に用いられる、ガス発生器用フィルタ。

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