JP6324099B2 - ガス発生器 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に装備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、長尺状の外形を有する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、シリンダ型ガス発生器と称されるものが存在する。一般に、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助手席側エアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。

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は、たとえば特開２０１０−２６０３８７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。なお、長尺状の外形を有するガス発生器としては、このシリンダ型ガス発生器の他にも、いわゆるＴ字型ガス発生器と呼ばれるもの等が存在している。

特開２０１０−２６０３８７号公報 特開２０１１−１４３７７７号公報

ガス発生器においては、点火器の作動時においてガス発生剤を安定的に燃焼させることが重要である。ここで、ガス発生剤を安定的に燃焼させるためには、ガス発生剤を所定の高圧環境にて燃焼させることが必要であるため、ガス発生器においては、ハウジングに設けられるガス噴出口の大きさを所定の大きさに絞ることにより、点火器の作動時においてハウジングの内部の圧力が相当程度の圧力にまで高まるようにその設計がなされている。

一方、ガス発生器が組み込まれたエアバッグ装置が装備された車両等において火災が発生した場合等には、ガス発生器が外部から加熱されることにより、ガス発生器の内部の温度が数百度程度にまで昇温されてしまうケースがある。その場合において、ガス発生剤や伝火薬の温度がその自然発火温度に達してしまうと、異常動作が誘発されることとなる。

当該異常動作が誘発された場合には、ガス発生器自体が既に外部からの加熱によって高温の状態にあるため、ガス発生剤の燃焼によりハウジングの内部の圧力が上述した点火器の作動時において必要になる圧力よりもはるかに高い圧力にまで上昇してしまうことになり、これによりハウジングに破断が生じてしまうことが懸念される。ハウジングにこのような破断が生じた場合には、ハウジングの破片や内部構成部品が周囲に飛散してしまうことになる。

そのため、通常のガス発生器においては、ガス発生剤や伝火薬よりも低い温度で自然発火するオートイグニッション剤と呼ばれる薬剤をハウジングの内部に装填しておき、ガス発生器が外部から加熱された場合にも、比較的低温のうちにオートイグニッション剤が発火することでガス発生剤を燃焼させ、これによりいわゆるオートイグニッション動作を発現させてハウジングの内部の圧力が破壊圧にまで達しないように調整することが行なわれている。

一方で、たとえばオートイグニッション剤を具備しないシリンダ型ガス発生器においてハウジングの内部の圧力が異常に高くなってしまった場合等、上述した異常動作が誘発された場合には、ハウジングの筒状部に軸方向に沿って延びるように亀裂が発生し、当該亀裂がハウジングの周方向に沿って広がるように開口することで筒状部が裂けるかたちでハウジングが破断する場合が多い。当該亀裂が発生する起点となる箇所は、筒状部のうちの最も機械的強度が弱い部分であると考えられるが、当該部分がどこに位置しているかを予め把握することは困難であり、ハウジングが破断した場合の破片や内部構成部品の飛散方向を制御することは、事実上できなかった。

したがって、本発明は、何らかの理由によってハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においても、その動作を安定的に制御することが可能な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、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、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円柱状の外形を有するハウジングと、上記ガス発生剤を燃焼させるための点火器とを備えている。上記ハウジングは、当該ハウジングの軸方向に沿って延びる筒状部と、当該ハウジングの軸方向の一端および他端を閉塞する一対の閉塞部とを有しており、上記筒状部は、相対的に厚みの厚い非脆弱部と、相対的に厚みの薄い脆弱部とを含んでいる。上記脆弱部は、上記燃焼室を規定する部分の上記筒状部に上記ハウジングの周方向に沿って線状に延びる溝部が設けられることにより、当該溝部が設けられた部分の上記筒状部によって構成されている。上記脆弱部は、上記点火器が作動することで上記ガス発生剤が燃焼する通常動作状態における上記燃焼室の圧力によっても当該脆弱部を起点として上記筒状部に破断が生じることがない厚みに設定されているとともに、上記ガス発生剤が自然発火温度に達した場合に上記点火器が作動することなく上記ガス発生剤が燃焼する異常動作状態における上記燃焼室の圧力によって当該脆弱部を起点として上記筒状部に破断が生じる厚みに設定されている。

ここで、燃焼室とは、ガス発生剤が収容された空間を含み、当該空間から圧力隔壁を介して隔てられていない空間のすべてを含むものとする。なお、圧力隔壁とは、ガス発生器の作動時において、当該圧力隔壁を構成する壁部によって隔てられた２つの空間のそれぞれの圧力に十分な圧力差が生じた状態を維持可能なものを意味し、これら２つの空間が連通するように当該壁部に孔が設けられているか否かを問わないものとする。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記溝部が、上記筒状部の外周面に設けら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、上記ハウジングの軸方向の所定の長さにわたって、上記脆弱部が、その厚みが一定の大きさとなるように形成された部分を含んで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、上記ハウジングの周方向と直交する断面における上記溝部の形状が、台形状または四角形状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、上記ハウジングの周方向と直交する断面における上記溝部の形状が、三角形状であってもよい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記溝部が、上記筒状部を周回するように設けら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、上記溝部が、上記ハウジングの周方向に沿って相互に離間して複数設けられていてもよい。

本発明によれば、何らかの理由によってハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においても、その動作を安定的に制御することが可能なガス発生器とすることができる。

本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の側面図および底面図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の模式断面図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器が具備されたサイドエアバッグ装置を自動車に装備する場合の設置位置の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器をサイドエアバッグ装置に組み込む場合の組付構造の一例を示す概略図である。 第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部断面図である。 第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 検証試験における比較例および実施例１ないし１１の試験条件および試験結果を示した表である。

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。以下に示す実施の形態は、サイドエアバッグ装置に組み込まれ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。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の外観構造を示す図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は右側面図である。図２は、図１に示すシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す図であり、図２（Ａ）は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った模式断面図、図２（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った模式断面図である。また、図３は、図２（Ａ）に示した領域ＩＩＩの拡大断面図である。まず、これら図１ないし図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１Ａの外観構造および内部構造について説明する。

図１および図２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、長尺円柱状の外形を有しており、軸方向の両端が閉塞されたハウジング１０を有している。ハウジング１０は、筒状部１１ａおよび閉塞部１１ｂを有する軸方向の片側が閉塞された有底円筒状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部１８を有する筒状のホルダ１５とを含んでいる。ホルダ１５は、その外周面の所定位置に後述するかしめ固定のための溝状の受け部１６を有しており、当該受け部１６は、ホルダ１５の外周面に周方向に沿って延びるように環状に形成されている。

ホルダ１５は、ハウジング本体１１の開口端を閉塞するようにハウジング本体１１に固定されている。具体的には、ハウジング本体１１の開口端にホルダ１５の一部が内挿された状態で、当該ホルダ１５の外周面に設けられた受け部１６に対応する部分のハウジング本体１１の筒状部１１ａを径方向内側に向けて縮径させて当該受け部１６に係合させることにより、ホルダ１５がハウジング本体１１に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジング１０の軸方向の一端が、ホルダ１５によって構成されることになり、ハウジング１０の軸方向の他端が、ハウジング本体１１の閉塞部１１ｂによって構成されることになる。

当該かしめ固定は、ハウジング本体１１の筒状部１１ａを径方向内側に向けて略均等に縮径される八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。この八方かしめを行なうことにより、ハウジング本体１１の筒状部１１ａには、かしめ部１３が設けられることになり、当該かしめ部１３が受け部１６に密着することになる。これにより、ハウジング本体１１とホルダ１５との間に生じる隙間が気密に封止されることになり、ハウジング１０の内部の空間が密閉される。

ハウジング本体１１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、ハウジング本体１１を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管の成形品で構成した場合には、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本体１１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。一方、ホルダ１５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されている。

なお、図１ないし図３に示すように、ハウジング本体１１の筒状部１１ａの所定位置には、所定形状の溝部１４が設けられることにより脆弱部１１ａ１が形成されているが、その詳細については、後述することとする。

図２に示すように、ハウジング本体１１およびホルダ１５によって構成されるハウジング１０の内部の空間には、仕切り部材７０が配置されている。この仕切り部材７０は、ハウジング１０の内部の空間を軸方向に燃焼室４０Ａとフィルタ室４０Ｂとに仕切るものである。燃焼室４０Ａは、ハウジング１０の軸方向の略中央部に位置しており、内部に後述するカップ状部材３０、伝火薬３５、コイルバネ３８、密閉容器５０、ガス発生剤５４、クッション材５５および区画部材６０が収容されている。フィルタ室４０Ｂは、ハウジング１０の軸方向の他端側（すなわち、ハウジング本体１１の閉塞部１１ｂ側）に位置しており、内部に後述するフィルタ８０が収容されている。

ハウジング１０の軸方向の一端（すなわち、ホルダ１５寄りの部分）には、点火器（スクイブ）２０および伝火薬（エンハンサ）３５が配置されている。点火器２０および伝火薬３５は、ガス発生剤５４を燃焼させるための火炎を発生させるためのものであり、このうちの伝火薬３５は、カップ状部材３０に収容されている。

点火器２０は、ホルダ１５の貫通部１８に内挿されてかしめ固定されている。より詳細には、ホルダ１５は、ハウジング１０の内部の空間に面する側の端部にかしめ部１９ａを有しており、点火器２０が貫通部１８に内挿されてホルダ１５に当て留めされた状態で当該かしめ部１９ａをかしめることにより、点火器２０がホルダ１５に挟持されて点火器２０がホルダ１５に固定されている。

点火器２０は、火炎を発生させるためのものであり、基部２１と、点火部２２と、端子ピン２３とを含んでいる。基部２１は、一対の端子ピン２３が挿通されることでこれを保持するための部位であり、点火部２２に隣接して設けられている。点火部２２は、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とを含んでいる。端子ピン２３は、点火薬を着火させるために点火部２２に接続されている。

より詳細には、点火器２０においては、基部２１によって保持された一対の端子ピン２３が点火部２２内に挿入され、その先端を連結するように抵抗体（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点火部２２内に点火薬が充填されている。抵抗体としては、一般にニクロム線やプラチナおよびタングステンを含む合金製の抵抗線等が利用され、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。また、点火部２２を囲うスクイブカップは、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２３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２０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３ミリ秒以下である。

点火器２０とホルダ１５との間には、シール部材２５が介装されている。シール部材２５は、点火器２０とホルダ１５との間に生じる隙間を気密に封止することによってハウジング１０の内部の空間を密閉するためのものであり、点火器２０をホルダ１５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２５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。なお、別途、シール部材２５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。

上述したように、伝火薬３５は、カップ状部材３０に収容されている。カップ状部材３０は、有底筒状の形状を有しており、点火器２０の点火部２２を覆うように配置されている。カップ状部材３０は、頂壁部３１、側壁部３２およびフランジ部３３を有しており、その内部に伝火薬３５が収容された伝火室３４を含んでいる。

カップ状部材３０は、ホルダ１５にかしめ固定されている。より具体的には、ホルダ１５は、ハウジング１０の内部の空間に面する側の端部にかしめ部１９ｂを有しており、当該かしめ部１９ｂによってカップ状部材３０のフランジ部３３がかしめられることにより、フランジ部３３が挟持されてカップ状部材３０がホルダ１５に固定されている。

カップ状部材３０は、頂壁部３１および側壁部３２のいずれにも開口を有しておらず、カップ状部材３０がホルダ１５に固定された状態において、その内部に設けられた伝火室３４を完全に密閉している。このカップ状部材３０は、点火器２０が作動することによって伝火薬３５が着火された場合に伝火室３４内の圧力上昇や発生した熱の伝導に伴って破裂または溶融するものである。カップ状部材３０の材質としては、銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属薄板（箔）をプレス加工等することで成形された金属部材や、射出成形やシート成形等を行なうことで形成された樹脂部材等が利用できる。

伝火薬３５は、点火器２０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３５としては、ガス発生剤５４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／ＫＮＯ_３、Ｂ／ＮａＮＯ_３、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物など、ガス発生剤５４よりも燃焼速度が速くかつ高発熱性の組成物が用いられる。

伝火薬３５は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成形されたもの等が利用される。バインダによって成形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。なお、バインダとしては、好適にはヒドロタルサイト類、ニトロセルロース等が使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。

なお、カップ状部材３０の側壁部３２とハウジング本体１１の筒状部１１ａとの間には、コイルバネ３８が配置されている。当該コイルバネ３８は、密閉容器５０、仕切り部材７０およびフィルタ８０をハウジング１０の内部において軸方向に固定するための部材であり、同時にこれら構成部品の軸方向長さのばらつきを吸収するための部材でもある。そのため、コイルバネ３８は、密閉容器５０とホルダ１５とによってハウジング１０の軸方向において挟み込まれて固定されている。なお、コイルバネ３８に代えて、たとえばセラミックスファイバの成形体や発泡シリコーン等からなるクッション材を利用することとしてもよい。

ハウジング１０の内部の空間のうち、カップ状部材３０が配置された空間に隣接する空間には、密閉容器５０が配置されている。密閉容器５０は、有底筒状のカップ部５１と、当該カップ部５１の開口を閉塞するキャップ部５２とを含んでおり、ハウジング本体１１の筒状部１１ａに内挿されている。密閉容器５０においては、カップ部５１とキャップ部５２とが組み合わされて接合されることにより、密閉容器５０の内部に形成される収容空間５３が当該密閉容器５０の外部から気密に封止されている。

カップ部５１およびキャップ部５２としては、銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属薄板（箔）をプレス加工等することで成形された金属部材や、射出成形やシート成形等を行なうことで形成された樹脂部材等が利用できる。また、カップ部５１とキャップ部５２との接合には、ろう付けや接着、巻き締め（かしめ）等が好適に用いられる。当該接合の際にシール剤を使用すれば、気密性をさらに高めることもできる。

密閉容器５０の収容空間５３には、ガス発生剤５４と、クッション材５５と、区画部材６０とが収容されている。より詳細には、密閉容器５０のカップ状部材３０が位置する側の密閉容器５０の端部部分には、クッション材５５が配置されており、当該クッション材５５が配置された部分を除く部分に、ガス発生剤５４および区画部材６０が配置されている。

区画部材６０は、内部に中空部６５を有する一端が閉塞された有底筒状の部材にて構成されており、フランジ部６１と、円筒状部６２と、底部６３とを有している。区画部材６０は、密閉容器５０内の収容空間５３をガス発生剤５４およびクッション材５５が収容された空間と上述した中空部６５とに区画するためのものである。区画部材６０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ている。

フランジ部６１は、密閉容器５０の仕切り部材７０側の端部に配置されており、フランジ部６１の仕切り部材７０側の主面は、密閉容器５０の仕切り部材７０側の軸方向端部５１ａに当接している。円筒状部６２は、ハウジング１０の軸方向に沿って内径および外径が一定とされた直管状に延びる円筒形状を有しており、フランジ部６１の内周縁から連続して延び、密閉容器５０の仕切り部材７０側の端部から収容空間５３の内部に向けて突出して位置している。底部６３は、円筒状部６２から連続して延び、円筒状部６２の点火器２０側の端部を閉塞している。なお、底部６３は、密閉容器５０の点火器２０側の端部から所定の距離をもって離間して配置されており、点火器２０側に向かうにつれてその外形が徐々に小さくなる先細り形状を有している。

ガス発生剤５４は、区画部材６０によって区画された空間のうち、上述した中空部６５を除く空間であってかつクッション材５５が位置しない空間に収容されている。すなわち、ガス発生剤５４は、区画部材６０の円筒状部６２および底部６３を径方向に取り巻く空間と、ハウジング１０の軸方向に沿って区画部材６０とクッション材５５との間に位置する空間とに充填されている。

ガス発生剤５４は、点火器２０によって点火された伝火薬３５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５４の各々は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形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レン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５４の成形体の形状としては、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挙げられる。また、有孔状（たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等）の成形体も利用可能である。これらの形状は、シリンダ型ガス発生器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５４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５４の形状の他にもガス発生剤５４の線燃焼速度、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５４としては、燃料としてグアニジン系化合物を含み、酸化剤として塩基性硝酸銅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塩基性硝酸銅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が生じることもなく、また燃焼温度がスラグの融点よりも低くなってスラグを固形物として効果的にフィルタ８０にて捕捉することができることになる。

区画部材６０の円筒状部６２には、第１連通孔６４が周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。第１連通孔６４は、ガス発生剤５４が収容された空間と区画部材６０の中空部６５とを連通させるための孔であり、ガス発生剤５４よりも小径の孔にて構成されている。なお、第１連通孔６４は、区画部材６０の底部６３には設けられていないことが好ましい。これは、当該底部６３に第１連通孔６４が存在すると、主として、シリンダ型ガス発生器１Ａの動作時においてその孔が閉塞されてしまい、性能にばらつきが生じ易くなってしまうためである。

クッション材５５は、成形体からなるガス発生剤５４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であり、好適にはセラミックスファイバの成形体や発泡シリコーン等が利用される。このクッション材５５は、作動時において伝火薬３５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。

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、密閉容器５０にガス発生剤５４を封入した構成であるため、予めガス発生剤５４を密閉容器５０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、ハウジング１０に別途気密処理を施すことも不要になり、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１Ａにおいては、ガス発生剤５４に加え、区画部材６０およびクッション材５５を密閉容器５０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。

仕切り部材７０は、上述したように、ハウジング１０の内部の空間を軸方向に燃焼室４０Ａとフィルタ室４０Ｂとに仕切っている。仕切り部材７０は、ハウジング１０の内部の空間において上述した密閉容器５０に接するように配置されており、環状板部７１と、筒状突出部７２と、第２連通孔７３とを有している。

環状板部７１は、密閉容器５０に接してハウジング１０の軸線と直交するように配置されている。筒状突出部７２は、環状板部７１の内周縁から連続して延び、上述した密閉容器５０から遠ざかる方向に向けて突出して位置している。第２連通孔７３は、筒状突出部７２によって規定され、区画部材６０の中空部６５とフィルタ室４０Ｂとを連通するための孔である。ここで、筒状突出部７２は、環状板部７１から遠ざかるにつれてその内径が拡径する形状を有しており、その外周面がフィルタ８０に接触している。

仕切り部材７０は、フィルタ８０の燃焼室４０Ａ側の端部に取付けられており、フィルタ８０と上述した密閉容器５０とによって挟み込まれることでハウジング１０の内部において支持されている。仕切り部材７０は、圧力隔壁として機能するものであり、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板状部材をプレス加工等することによって形成される。

ここで、仕切り部材７０は、ハウジング１０の筒状部１１ａに対して嵌合または遊嵌されており、ハウジング１０の筒状部１１ａには、当該仕切り部材７０を固定するためのかしめ加工は施されていない。ここで、嵌合とは、いわゆる圧入固定を含むものであり、仕切り部材７０の環状板部７１の外周端が筒状部１１ａの内周面に接触した状態で取付けられた状態を言う。また、遊嵌とは、仕切り部材７０の環状板部７１の外周端と筒状部１１ａの内周面とが全周にわたって必ずしも接触しておらず、多少の隙間（あそび）をもって内挿された状態を言う。なお、組立ての容易化の観点からは、仕切り部材７０をハウジング１０の筒状部１１ａに対して遊嵌することが好ましい。

このように仕切り部材７０を嵌合または遊嵌させただけの構成とした場合にも、上述したように筒状突出部７２が環状板部７１から遠ざかるにつれてその内径が拡径する形状を有していることにより、シリンダ型ガス発生器１Ａの作動時において傾斜面にて構成された筒状突出部７２がガスの推力を受けて外側に広がるように変形することにより、当該推力が筒状突出部７２およびフィルタ８０を介してハウジング１０の筒状部１１ａにブレーキ力として作用することになるため、仕切り部材７０が圧力隔壁として十分に機能することになる。なお、仕切り部材７０の筒状突出部７２は、環状板部７１から遠ざかるにつれてその内径が縮径する形状に構成されていてもよい。

フィルタ室４０Ｂには、上述したようにフィルタ８０が配置されている。フィルタ室４０Ｂは、仕切り部材７０を介して燃焼室４０Ａに隣接して設けられており、燃焼室４０Ａよりもハウジング１０の他端側（すなわち、ハウジング本体１１の閉塞部１１ｂ側）に位置している。

フィルタ８０は、ハウジング１０の軸方向と同方向に沿って延び、その軸方向端面に達する中空連通部８１を有する円筒状の部材からなり、その軸方向の燃焼室４０Ａ側の端面が仕切り部材７０に当接しており、他方の端面がハウジング本体１１の閉塞部１１ｂに当接している。また、フィルタ８０の外周面は、ハウジング本体１１の筒状部１１ａの内周面に当接している。このような円筒状の部材からなるフィルタ８０を利用すれば、作動時においてフィルタ室４０Ｂを流動するガスの流動抵抗が低く抑えられ、効率的なガスの流動が実現可能となる。

フィルタ８０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したものや、金属線材を編み込んだ網材を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。ここで、網材としては、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非鉄金属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や、エキスパンドメタルおよびフックメタル等にて構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、上述したガスの流動を可能にする。フィルタ８０は、燃焼室４０Ａにて生成されたガスがこのフィルタ８０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４０Ｂを規定する部分のハウジング本体１１の筒状部１１ａには、ガス噴出口１２が設けられている。このガス噴出口１２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、ハウジング本体１１の筒状部１１ａ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１５が配置された側の端部には、雌型コネクタ（不図示）が取付けられる。より詳細には、ホルダ１５に設けられた凹部１７にシリンダ型ガス発生器１Ａとは別途設けられる衝突検知センサ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雌型コネクタが取付けられる。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２３への接触が解除されるものである。

図４は、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器が具備されたサイドエアバッグ装置を自動車に装備する場合の設置位置の一例を示す概略図である。また、図５は、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器をサイドエアバッグ装置に組み込む場合の組付構造の一例を示す概略図である。次に、これら図４および図５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１Ａが具備されたサイドエアバッグ装置１００を自動車に装備する場合の設置位置の一例および本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａをサイドエアバッグ装置１００に組み込む場合の組付構造の一例について説明する。なお、図４においては、エアバッグ１１０が展開した状態を示しており、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中に示すＶＢ−ＶＢ線に沿った概略断面図である。

図４に示すように、サイドエアバッグ装置１００は、たとえばステアリングホイール３００が設けられた運転席のシート２００に設けられる。シート２００は、ヘッドレスト２１０と、背もたれ部２２０と、腰掛け部２３０とを含んでおり、サイドエアバッグ装置１００は、このうちの背もたれ部２２０の側部に組み込まれる。ここで、サイドエアバッグ装置１００が設けられる背もたれ部２２０の側部は、車両のドア側の部位である。

サイドエアバッグ装置１００は、エアバッグ１１０と、リテーナ１２０（図５参照）と、上述したシリンダ型ガス発生器１Ａとを主として備えている。エアバッグ１１０は、シリンダ型ガス発生器１Ａから噴出されたガスが導入されて展開する袋状の部材であり、自動車が側突した場合において、シート２００に着座した乗員Ｐと車両のドア側の側壁との間において展開することにより、乗員Ｐを側突の衝撃から保護するものである。

図５に示すように、シリンダ型ガス発生器１Ａは、シート２００の背もたれ部２２０の内部に埋設されたシートフレーム２２１の側面にリテーナ１２０を介して取付けられている。リテーナ１２０は、上端および下端に開口が設けられた板金製の筒状部材からなり、このリテーナ１２０の中空部内にシリンダ型ガス発生器１Ａが収容されている。シリンダ型ガス発生器１Ａは、リテーナ１２０によって保持されており、リテーナ１２０は、その重ね合わせ部１２１においてボルト１２５およびナット１２６によってシートフレーム２２１に固定されている。なお、上述したエアバッグ１１０は、その一部がリテーナ１２０とシートフレーム２２１との間に介装されることでこれらによって挟持されており、エアバッグ１１０の残る部分によって、シリンダ型ガス発生器１Ａおよびリテーナ１２０が覆われている。

リテーナ１２０の所定位置には、板金製の筒状部材の周壁の所定部位を切り欠くことによってカバー部１２２と、かしめ部１２３と、噴出窓１２４とが形成されている。このうち、カバー部１２２は、シリンダ型ガス発生器１Ａのハウジング本体１１の筒状部１１ａを覆う部位であり、当該筒状部１１ａと距離をもって位置している。かしめ部１２３は、当該筒状部１１ａを周方向の４点において保持して固定する部位であり、当該４点において筒状部１１ａに接触している。また、噴出窓１２４は、シリンダ型ガス発生器１Ａに設けられたガス噴出口１２から噴出されたガスをエアバッグ１１０の内部に放出するための部位であり、当該ガス噴出口１２に対応した位置に設けられている。

かしめ部１２３は、その周方向の所定位置に一対の突出部１２３ａと一対の当接部１２３ｂとを有している。一対の突出部１２３ａおよび一対の当接部１２３ｂは、シリンダ型ガス発生器１Ａの筒状部１１ａを取り囲むように位置しており、これら一対の突出部１２３ａおよび一対の当接部１２３ｂによって筒状部１１ａが挟み込まれて保持されることにより、シリンダ型ガス発生器１Ａがリテーナ１２０に固定されている。なお、一対の突出部１２３ａは、シリンダ型ガス発生器１Ａがリテーナ１２０に組付けられる前に予めリテーナ１２０に形成された部位であり、一対の当接部１２３ｂは、かしめ部１２３の所定部位がシリンダ型ガス発生器１Ａ側に向けてかしめられることで形成された部位である。

なお、かしめ部１２３は、シリンダ型ガス発生器１Ａのハウジング本体１１の筒状部１１ａに設けられた溝部１４（すなわち脆弱部１１ａ１）よりもガス噴出口１２が位置する側にのみ設けられていることが好ましく、当該溝部１４よりもホルダ１５側に位置する部分の筒状部１１ａは、リテーナ１２０によって直接固定されていないことが好ましい。

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図２，図４および図５を参照して説明する。

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装備された自動車が衝突した場合には、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２０が作動する。点火器２０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部２２内の圧力が上昇し、これによって点火部２２が破裂し、火炎が点火部２２の外部へと流出する。

伝火室３４に収容された伝火薬３５は、点火器２０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。発生した多量の熱粒子は、カップ状部材３０を溶融または破裂させ、さらに密閉容器５０のキャップ部５２を溶融または破裂させ、その後クッション材５５を開口または分断し、ガス発生剤５４が収容された空間へと流入する。

ガス発生剤５４が収容された空間へと流入した熱粒子は、点火器２０が位置する側から順次ガス発生剤５４を着火して燃焼させ、多量のガスを発生させる。このようにして発生したガスは、区画部材６０に設けられた第１連通孔６４を通過して区画部材６０の中空部６５に流入し、その先に位置する密閉容器５０のカップ部５１の軸方向端部５１ａを破裂させ、仕切り部材７０に設けられた第２連通孔７３を経由してフィルタ室４０Ｂへと流入する。

フィルタ室４０Ｂに流れ込んだガスは、フィルタ８０の中空連通部８１内を経由してフィルタ８０へと進入し、当該フィルタ８０中を通過することで所定の温度にまで冷却されてガス噴出口１２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１２から噴出されたガスは、エアバッグ１１０の内部に導かれてエアバッグ１１０を膨張および展開させる。

ここで、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にあっては、ハウジング本体１１の筒状部１１ａの所定位置に溝部１４が設けられることによって脆弱部１１ａ１が形成されている。以下、この溝部１４および脆弱部１１ａ１について、図１ないし図３を参照してより詳細に説明する。

図１ないし図３に示すように、ハウジング本体１１の筒状部１１ａのうち、燃焼室４０Ａを規定する部分の所定位置には、ハウジング１０の周方向に沿って線状に延びる溝部１４が設けられている。当該溝部１４は、筒状部１１ａの外周面に設けられており、その延在方向において途切れずに周回するように形成されている。当該溝部１４は、ハウジング１０の周方向と直交する断面におけるその形状が台形状となるように構成されている。なお、当該溝部１４は、ハウジング本体１１を製作する際にプレス加工を施すことで形成されてもよいし、切削加工を施すことで形成されてもよい。

溝部１４は、圧力容器であるハウジング１０の一部に脆弱部１１ａ１を形成するために設けられたものであり、溝部１４によって形成された脆弱部１１ａ１は、その周囲に位置するハウジング本体１１の筒状部１１ａの非脆弱部よりも薄く構成されている。上述したように、溝部１４の断面形状が台形状であるため、脆弱部１１ａ１は、ハウジング１０の軸方向の所定の長さにわたって、その厚みが一定の大きさになるように形成された部分を含んでいる。

これにより、何らかの理由によってハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においても、当該脆弱部１１ａ１を起点として意図的にハウジング本体１１に破断を生じさせることができるため、シリンダ型ガス発生器１Ａの挙動を制御することが可能になる。

ここで、図３に示すように、脆弱部１１ａ１の厚みＴ２は、上述した非脆弱部の厚みＴ１よりも小さく、点火器２０が作動することでガス発生剤５４が燃焼するシリンダ型ガス発生器１Ａの通常の動作状態においてガス発生剤５４を安定的に燃焼させるために必要となる圧力が当該脆弱部１１ａ１に加わった場合においても、これが破断することがない厚みであって、かつ、この通常の動作状態よりも燃焼室４０Ａの圧力が高圧になった場合に、その圧力が所定の値となった時点で当該脆弱部１１ａ１が起点となってハウジング本体１１が破断する厚みに設定される。これにより、シリンダ型ガス発生器１Ａの通常の動作時においては、ハウジング１０が破断することが防止でき、その動作が保証できることになる。

また、ハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合における燃焼室４０Ａの圧力の上昇の上限値は、脆弱部１１ａ１の厚みや大きさ、形状等によって決定されるため、溝部１４の形状および大きさ等を変更することでこれを所望の値に規定することができる。すなわち、上述したように溝部１４の断面形状が台形状となるように構成する場合には、その開放部の幅Ｗ１や底部の幅Ｗ２、深さＤを変更することで上記上限値を所望の値に設定することができる。なお、非脆弱部の厚みＴ１にもよるが、後述する検証試験の結果からも明らかなように、実仕様条件を考慮した場合には、溝部１４の深さＤは、０．７［ｍｍ］以上０．９［ｍｍ］以下とされることが好ましく、底部の幅Ｗ２は、０．５［ｍｍ］以上１．０［ｍｍ］以下とされることが好ましい。

以上のように構成することにより、ハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においては、上述した脆弱部１１ａ１が設けられた部分においてハウジング本体１１に周方向に沿って亀裂が発生し、これによってハウジング本体１１が軸方向において二分割されるように破断することになる。そのため、図５において示した組付構造を採用しつつ、図４に示すようにシリンダ型ガス発生器１Ａの軸方向の延長線上に乗員Ｐが位置することがないようにサイドエアバッグ装置１００をシート２００に装備することにより、図４および図５中に示す矢印ＡＲ方向に向けて高温高圧のガスが噴出するとともに、破断後に細かい破片が四方に飛散することが抑制できる。

したがって、ハウジング１０が破断することでハウジング１０の破片や内部構成部品が乗員側に向けて飛来することが抑制できる。

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、何らかの理由によってハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においても、その動作を安定的に制御することが可能なシリンダ型ガス発生器とすることができる。

なお、本実施の形態においては、脆弱部１１ａ１が形成された位置をクッション材５５が配置された部分に対応する部分の筒状部１１ａとした場合を例示して説明を行なったが、脆弱部１１ａ１が設けられる位置はこれに限定されず、燃焼室４０Ａを規定する部分の筒状部１１ａであれば、どの位置に形成されていてもよい。

図６および図７は、上述した本実施の形態に基づいた第１変形例および第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部断面図である。次に、これら図６および図７を参照して、本実施の形態に基づいた第１変形例および第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｂ，１Ｃについて説明する。

図６および図７に示すように、第１変形例および第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｂ，１Ｃは、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと比較した場合に、ハウジング本体１１の筒状部１１ａに設けられた溝部１４の形成位置の構成において相違している。すなわち、図６に示す第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｂにあっては、溝部１４がハウジング１０の周方向の１箇所において途切れた構成を有しており、図７に示す第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｃにあっては、溝部１４がハウジング１０の周方向の複数箇所において途切れることで溝部１４が相互に離間した構成を有している。

これら構成を採用した場合にも、当該溝部１４が途切れた部分が十分に小さく構成された場合には、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る。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。以下、この図８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１Ｄについて説明する。

図８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１Ｄは、上述した実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと比較した場合に、ハウジング本体１１の筒状部１１ａに設けられた溝部１４の形状が相違している。具体的には、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｄにあっては、溝部１４が、ハウジング１０の周方向と直交する断面におけるその形状が四角形状となるように構成されている。これにより、脆弱部１１ａ１は、ハウジング１０の軸方向の所定の長さにわたって、その厚みが一定の大きさになるように形成された部分を含んでいる。

ここで、脆弱部１１ａ１の厚みＴ２は、上述した非脆弱部の厚みＴ１よりも小さく、点火器２０が作動することでガス発生剤５４が燃焼するシリンダ型ガス発生器１Ｄの通常の動作状態においてガス発生剤５４を安定的に燃焼させるために必要となる圧力が当該脆弱部１１ａ１に加わった場合においても、これが破断することがない厚みであって、かつ、この通常の動作状態よりも燃焼室４０Ａの圧力が高圧になった場合に、その圧力が所定の値となった時点で当該脆弱部１１ａ１が起点となってハウジング本体１１が破断する厚みに設定される。これにより、シリンダ型ガス発生器１Ｄの通常の動作時においては、ハウジング１０が破断することが防止でき、その動作が保証できることになる。

また、ハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合における燃焼室４０Ａの圧力の上昇の上限値は、脆弱部１１ａ１の厚みや大きさ、形状等によって決定されるため、溝部１４の形状および大きさ等を変更することでこれを所望の値に規定することができる。すなわち、上述したように溝部１４の断面形状が四角形状となるように構成する場合には、その開放部の幅Ｗ１（当該幅Ｗ１は、本実施の形態においては底部の幅Ｗ２と同じになる）や深さＤを変更することで上記上限値を所望の値に設定することができる。

以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｄとした場合にも、上述した実施の形態１において説明した効果と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。以下、この図９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１Ｅについて説明する。

図９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１Ｅは、上述した実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと比較した場合に、ハウジング本体１１の筒状部１１ａに設けられた溝部１４の形状が相違している。具体的には、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｅにあっては、溝部１４が、ハウジング１０の周方向と直交する断面におけるその形状が三角形状となるように構成されている。

ここで、脆弱部１１ａ１の厚みＴ２は、上述した非脆弱部の厚みＴ１よりも小さく、点火器２０が作動することでガス発生剤５４が燃焼するシリンダ型ガス発生器１Ｅの通常の動作状態においてガス発生剤５４を安定的に燃焼させるために必要となる圧力が当該脆弱部１１ａ１に加わった場合においても、これが破断することがない厚みであって、かつ、この通常の動作状態よりも燃焼室４０Ａの圧力が高圧になった場合に、その圧力が所定の値となった時点で当該脆弱部１１ａ１が起点となってハウジング本体１１が破断する厚みに設定される。これにより、シリンダ型ガス発生器１Ｅの通常の動作時においては、ハウジング１０が破断することが防止でき、その動作が保証できることになる。

また、ハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合における燃焼室４０Ａの圧力の上昇の上限値は、脆弱部１１ａ１の厚みや大きさ、形状等によって決定されるため、溝部１４の形状および大きさ等を変更することでこれを所望の値に規定することができる。すなわち、上述したように溝部１４の断面形状が三角形状となるように構成する場合には、その開放部の幅Ｗ１や深さＤを変更することで上記上限値を所望の値に設定することができる。

以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｅとした場合にも、上述した実施の形態１において説明した効果と同様の効果を得ることができる。

以下、本発明の効果を検証するために行なった検証試験について説明する。図１０は、検証試験における比較例および実施例１ないし１１の試験条件および試験結果を示した表である。

検証試験においては、実施例１ないし６として、本発明が適用された上述の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａに具備されるハウジングの構成に準じたものを６種類、５サンプルずつ製作し、実施例７ないし９として、本発明が適用された上述の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器１Ｄに具備されるハウジングの構成に準じたものを３種類、５サンプルずつ製作し、本発明が適用された上述の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器１Ｅに具備されるハウジングの構成に準じたものを２種類、５サンプルずつ製作し、比較例として、本発明が適用されていないシリンダ型ガス発生器に具備されるハウジングを１種類、５サンプルずつ製作し、これらすべてのサンプルをハイドロバースト試験機にかけることにより、その破壊圧（すなわち、破断強度）を測定した。なお、これら実施例１ないし１１および比較例１に係るサンプルの全体としての形状および寸法は、いずれも共通に設定した。

実施例１ないし６に係るサンプルは、上述の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいて、ハウジング本体１１に設けられた断面視台形状の溝部１４の深さＤ、開放部の幅Ｗ１、底部のＷ２および脆弱部１１ａ１の厚みＴ２（図３参照）をそれぞれ異ならせたものであり、その詳細については、図１０に示す通りである。なお、非脆弱部の厚みＴ１はいずれも同一とした。

実施例７ないし９に係るサンプルは、上述の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器１Ｄにおいて、ハウジング本体１１に設けられた断面視四角形状の溝部１４の深さＤ、開放部の幅Ｗ１（当該幅Ｗ１は、底部の幅Ｗ２と同じである）および脆弱部１１ａ１の厚みＴ２（図８参照）をそれぞれ異ならせたものであり、その詳細については、図１０に示す通りである。なお、非脆弱部の厚みＴ１はいずれも同一とした。

実施例１０および１１に係るサンプルは、上述の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器１Ｅにおいて、ハウジング本体１１に設けられた断面視三角形状の溝部１４の深さＤ、開放部の幅Ｗ１および脆弱部１１ａ１の厚みＴ２（図９参照）をそれぞれ異ならせたものであり、その詳細については、図１０に示す通りである。なお、非脆弱部の厚みＴ１はいずれも同一とした。

比較例に係るサンプルは、上述の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａに具備されるハウジング１０に比較して、ハウジング本体１１に溝部１４が設けられておらず、そのため脆弱部１１ａ１を一切有していないものである。

図１０に示すように、これら比較例１および実施例１ないし１１に係るサンプルをハイドロバースト試験機にかけたところ、比較例に係るサンプルにおいては、いずれもハウジングの筒状部に軸方向に亀裂が発生し、当該亀裂がハウジングの周方向に沿って広がるように開口することにより、その破片が四方に飛散するように破壊することが確認された一方、実施例１ないし１１に係るサンプルにおいては、いずれも脆弱部が形成された位置を起点にハウジングの筒状部に周方向に亀裂が発生し、ハウジングが軸方向において二分割されるように破断することにより、その破片がハウジングの軸方向に飛散するように破壊することが確認された。

また、実施例１ないし６に係るサンプル間、実施例７ないし９に係るサンプル間および実施例１０および１１に係るサンプル間でそれぞれ比較した場合に、溝部の体積が増加することに伴い、破断強度が徐々に低下することも確認された。

さらには、図１０においては記載していないものの、実施例３に係るサンプル間、実施例８に係るサンプル間および実施例１０に係るサンプル間でそれぞれ破断強度のばらつきを確認したところ、破断強度のばらつきσ［ＭＰａ］が、それぞれ０．３［ＭＰａ］、０．３［ＭＰａ］、１．０［ＭＰａ］の範囲に抑制されていることも確認された。

以上の結果に基づけば、上述した本発明の実施の形態の如くのシリンダ型ガス発生器とすることにより、何らかの理由によってハウジングの内部の圧力が異常に高くなった場合においても、その動作を安定的に制御することが可能になることが実験的にも確認されたと言える。

上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、ハウジング本体の筒状部の外周面に所定の形状の溝部を設けることで脆弱部を形成した場合を例示したが、ハウジング本体の筒状部の内周面に所定の形状の溝部を設けることで脆弱部を形成してもよいし、ハウジング本体の筒状部の外周面および内周面の対応する位置にそれぞれ所定の形状の溝部を設けることで脆弱部を形成してよい。

また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、ハウジング本体の筒状部上においてハウジングの軸方向に対して直交して延びるように線状の溝部が設けられることで脆弱部が形成された場合を例示したが、ハウジング本体の筒状部上においてハウジングの軸方向に対して少なくとも交差して延びるように線状の溝部が設けられることで脆弱部が形成されていればよく、たとえば螺旋状に溝部が設けられることで脆弱部が形成されていてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、シリンダ型ガス発生器に外部の部材に固定するための固定機構を特に設けず、リテーナを用いてこれを外部の部材に固定するように構成した場合を例示したが、シリンダ型ガス発生器に外部の部材に固定するための固定機構を設けることとしてもよい。その場合の構成としては、たとえばハウジング本体にボルト部を立設することでこれを固定機構とし、当該ボルト部を外部の部材にナット等によって固定する構造が例示される。

また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、ガス発生剤、クッション材および区画部材が密閉容器に収容されてなるシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、必ずしもこのように構成されている必要はなく、密閉容器を用いず、これら部材をハウジングに直接収容させた構成としてもよい。ただし、その場合には、ガス発生剤が吸湿することを防止するための気密処理が、ハウジングの所定部位に別途施されていることが必要である。

また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、ガス発生剤の燃焼を促進させるために伝火薬が装填されてなるシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、当該伝火薬は必ずしも必須の構成ではなく、燃焼開始のためのガス発生剤の感度を向上させること等によって伝火薬の装填を不要とすることも可能である。

また、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、ハウジング本体とホルダとをかしめ固定することで連結してなるシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、ハウジング本体とホルダとの固定に溶接等を利用することも当然に可能である。

加えて、上述した本発明の実施の形態１ないし３およびその変形例においては、本発明をサイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、助手席用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、シートクッションエアバッグ装置等に組み込まれるシリンダ型ガス発生器や、シリンダ型ガス発生器と同様に長尺状の外形を有するいわゆるＴ字型ガス発生器にもその適用が可能である。

さらに、本発明は、オートイグニッション剤が具備されていないガス発生器およびオートイグニッション剤が具備されているガス発生器のいずれにもその適用が可能である。ここで、オートイグニッション剤が具備されていないガス発生器に本発明を適用した場合には、その適用による安全性の確保が実現できることになり、オートイグニッション剤が具備されているガス発生器に本発明を適用した場合には、その適用による安全性の確保とオートイグニッション剤を具備していることによる安全性の確保との二重の意味において安全性の確保が実現できることになる。

ここで、オートイグニッション剤を具備しているガス発生器に本発明を適用する場合においては、ハウジングの内部の圧力の異常な上昇によってハウジングに上述した脆弱部を起点とした破断が発生するハウジングの破断圧を、オートイグニッション動作時におけるハウジングの内部の最大圧力よりもさらに高く設定することが好ましい。このように構成することにより、上述した二重の意味での安全性の確保が実現可能になる。なお、オートイグニッション剤としては、公知の種々の組成のものが利用できるが、伝火薬にこれを含める場合には、たとえば硼素／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を用いることができる。また、ガス発生剤にオートイグニッション剤を含めることとしてもよいし、オートイグニッション剤のみを独立してハウジングの内部に収容することとしてもよい。

このように、今回開示した上記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。

１Ａ〜１Ｅ ガス発生器、１０ ハウジング、１１ ハウジング本体、１１ａ 筒状部、１１ａ１ 脆弱部、１１ｂ 閉塞部、１２ ガス噴出口、１３ かしめ部、１４ 溝部、１５ ホルダ、１６ 受け部、１７ 凹部、１８ 貫通部、１９ａ，１９ｂ かしめ部、２０ 点火器、２１ 基部、２２ 点火部、２３ 端子ピン、２５ シール部材、３０ カップ状部材、３１ 頂壁部、３２ 周壁部、３３ フランジ部、３４ 伝火室、３５ 伝火薬、３８ コイルバネ、４０ 燃焼室、５０ 密閉容器、５１ カップ部、５１ａ 軸方向端部、５２ キャップ部、５３ ガス発生剤収容空間、５４ ガス発生剤、５５ クッション材、６０ 区画部材、６１ フランジ部、６２ 円筒状部、６３ 底部、６４ 第１連通孔、６５ 中空部、７０ 仕切り部材、７１ 環状板部、７２ 筒状突出部、７３ 第２連通孔、８０ フィルタ、８１ 中空部、１００ エアバッグ装置、１１０ エアバッグ、１２０ リテーナ、１２１ 重ね合わせ部、１２２ カバー部、１２３ 固定部、１２３ａ，１２３ｂ 当接部、１２４ 噴出窓、１２５ ボルト、１２６ ナット、２００ シート、２１０ ヘッドレスト、２２０ 背もたれ部、２２１ シートフレーム、２３０ 腰かけ部、３００ ステアリングホイール。

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、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円柱状の外形を有するハウジングと、
   前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器とを備え、
   前記ハウジングは、当該ハウジングの軸方向に沿って延びる筒状部と、当該ハウジングの軸方向の一端および他端を閉塞する一対の閉塞部とを有し、
   前記筒状部は、相対的に厚みの厚い非脆弱部と、相対的に厚みの薄い脆弱部とを含み、
   前記脆弱部は、前記燃焼室を規定する部分の前記筒状部に前記ハウジングの周方向に沿って線状に延びる溝部が設けられることにより、当該溝部が設けられた部分の前記筒状部によって構成され、
   前記脆弱部が、前記点火器が作動することで前記ガス発生剤が燃焼する通常動作状態における前記燃焼室の圧力によっても当該脆弱部を起点として前記筒状部に破断が生じることがない厚みに設定されているとともに、前記ガス発生剤が自然発火温度に達した場合に前記点火器が作動することなく前記ガス発生剤が燃焼する異常動作状態における前記燃焼室の圧力によって当該脆弱部を起点として前記筒状部に破断が生じる厚みに設定されている、ガス発生器。
2. 前記溝部が、前記筒状部の外周面に設けられている、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記ハウジングの軸方向の所定の長さにわたって、前記脆弱部が、その厚みが一定の大きさとなるように形成された部分を含んでいる、請求項１または２に記載のガス発生器。
4. 前記ハウジングの周方向と直交する断面における前記溝部の形状が、台形状または四角形状である、請求項３に記載のガス発生器。
5. 前記ハウジングの周方向と直交する断面における前記溝部の形状が、三角形状である、請求項１または２に記載のガス発生器。
6. 前記溝部が、前記筒状部を周回するように設けられている、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。
7. 前記溝部が、前記ハウジングの周方向に沿って相互に離間して複数設けられている、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。

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