JP6579992B2 - 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、特に、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれる外形が長尺円柱状の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、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ガスを瞬時に発生させ、これにより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ある。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、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。

通常、シリンダ型ガス発生器においては、ハウジングの軸方向の一端部に点火器が設置されるとともに当該一端部側にガス発生剤が収容された燃焼室が設けられ、ハウジングの軸方向の他端部側にフィルタが収容されたフィルタ室が設けられ、当該フィルタ室を規定する部分のハウジングの周壁部にガス噴出口が設けられる。

このように構成されたシリンダ型ガス発生器においては、燃焼室にて発生したガスがハウジングの軸方向に沿ってフィルタ室に流入することでフィルタの内部を通過し、フィルタを通過した後のガスがガス噴出口を介して外部に噴出される。

シリンダ型ガス発生器においては、非作動時においてガス発生剤が吸湿してしまうことがないようにガス発生剤が収容された空間を外部から気密に封止することが必要になる。これは、ガス発生剤が吸湿してしまった場合に所望のガス出力が得られなくなってしまうためである。

ここで、ガス発生剤が収容された空間を外部から気密に封止する方法としては、ガス発生剤を脆弱な容器に収容してこれを密閉し、密閉された容器ごとガス発生剤をハウジングの内部に配置する方法がある。当該方法を採用することにより、ガス発生剤が吸湿してしまうことが確実に防止できることになる。

この脆弱な容器を用いつつ、さらに組立て工数の削減が図られたシリンダ型ガス発生器として、特開２０１５−９５９８号公報（特許文献１）には、ガス発生剤を収容する長尺有底略円筒状の容器の開口端が、点火器を保持するホルダと、当該ホルダが固定されるハウジング本体との間に介在するように配置されてなるシリンダ型ガス発生器が開示されている。

当該特許文献１に開示されたシリンダ型ガス発生器は、ホルダの外周面に環状溝部を設けつつ、当該環状溝部に対応する部分のハウジング本体を径方向内側に向けて縮径させることでかしめ部を設け、当該かしめ部と環状溝部とが係合することでホルダがハウジング本体に対して固定されるように構成されたものであり、さらにはこれらかしめ部と環状溝部との間に上述した容器の開口端を介在させ、これにより当該容器がホルダおよびハウジング本体に固定されるように構成されたものである。

すなわち、特許文献１に開示されたシリンダ型ガス発生器は、ハウジング本体の１箇所にかしめ加工を施すことにより、ハウジング本体に対するホルダの固定と、ホルダおよびハウジング本体に対する容器の固定とが同時に実現できるように構成されたものであり、これにより組立て工数の削減が図られている。

なお、当該特許文献１に開示されたシリンダ型ガス発生器においては、環状溝部と容器の開口端との間にシール材が設けられることにより、上述した容器およびホルダにて規定される空間の外部からの気密性が確保されている。

特開２０１５−９５９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の構成を採用した場合には、ハウジング本体に対するホルダの固定強度を高く確保しつつ、上述した気密性を十分に確保することが困難になる問題がある。

すなわち、ハウジング本体に対するホルダの固定強度を高く確保するためには、ホルダに設けられる環状溝部の溝深さを深くすることが必要になるが、そのように構成した場合には、かしめ部と環状溝部とによって挟み込まれる部分の容器に破れ等の破損が生じ易くなり、上述した気密性を十分に確保することが困難になる。

一方で、上述した気密性を十分に確保するために、ホルダに設けられる環状溝部の溝深さを浅くした場合には、ハウジング本体に対するホルダの固定強度を高く確保することができず、作動時等においてホルダがハウジングから脱落してしまうおそれが生じてしまう。

このように上記特許文献１に開示の構成では、ホルダの固定強度の確保と気密性の確保とがトレードオフの関係にあり、その両方を満足させることが非常に困難であった。

したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、ホルダの固定強度の確保と気密性の確保との両立が図られたシリンダ型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、ハウジング本体と、ホルダと、収容室規定部材と、点火器とを備えている。上記ハウジング本体は、軸方向の一端部に開口端を有する長尺筒状の金属製の部材からなる。上記ホルダは、上記開口端に内挿された状態で上記ハウジング本体に組付けられており、上記ハウジング本体の軸方向に平行な方向に沿って延びる貫通孔を有する金属製の部材からなる。上記収容室規定部材は、上記ハウジング本体に内挿されており、ガス発生剤が収容されたガス発生剤収容室を規定するとともに、上記開口端が位置する側とは反対側に底部を有する有底筒状の部材からなる。上記点火器は、点火薬が収容された点火部を含んでおり、上記点火部が上記ガス発生剤収容室に面するように上記貫通孔に内挿された状態で上記ホルダに組付けられている。上記ホルダの外周面には、上記開口端側に位置する第１環状溝部と、上記第１環状溝部よりも上記ガス発生剤収容室側に位置する第２環状溝部とが設けられている。上記収容室規定部材は、上記ガス発生剤収容室を規定する部分から上記開口端側に向けて延設されることで上記ハウジング本体と上記ホルダとの間に介在する延設部を有している。上記延設部は、上記第１環状溝部に達することなく上記第２環状溝部にまで達している。上記ホルダは、上記第１環状溝部に対応する部分の上記ハウジング本体に径方向内側に向けて縮径した第１かしめ部が設けられることにより、上記ハウジング本体に対して固定されている。上記収容室規定部材は、上記第２環状溝部に対応する部分の上記ハウジング本体に径方向内側に向けて縮径した第２かしめ部が設けられることにより、上記第２かしめ部と上記第２環状溝部とによって挟持されることで上記ハウジング本体および上記ホルダに固定されている。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記第１環状溝部の溝深さが、上記第２環状溝部の溝深さよりも深いことが好ましく、またその場合に、上記第１かしめ部の縮径の程度が、上記第２かしめ部の縮径の程度よりも大きいことが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記収容室規定部材が、金属製の部材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、上記延設部と上記第２環状溝部との間に、環状のシール材が介装されていることが好ましい。

本発明によれば、ホルダの固定強度の確保と気密性の確保との両立が図られたシリンダ型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概略図である。 図１に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図である。 図１に示すシリンダ型ガス発生器の仕切り部材近傍の拡大断面図である。 変形例に係るシリンダ型ガス発生器の仕切り部材近傍の拡大断面図である。 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概略図である。 図５に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図である。

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。

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概略図である。また、図２および図３は、それぞれ図１に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図および仕切り部近傍の拡大断面図である。なお、図３は、図１中に示す領域ＩＩＩに対応している。以下、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の構成について説明する。

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、長尺円柱状の外形を有しており、軸方向に位置する一端部および他端部が閉塞された長尺円筒状のハウジングを有している。ハウジングは、ハウジング本体１０と、ホルダ２０と、閉塞部材３０とを含んでいる。

これらハウジング本体１０、ホルダ２０および閉塞部材３０にて構成されたハウジングの内部には、内部構成部品としての点火器４０、カップ体５０、収容室規定部材６０、ガス発生剤７０、オートイグニッション剤７１およびフィルタ８０等が収容されている。また、ハウジングの内部には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤７０が主として配置された燃焼室Ｓ１と、フィルタ８０が配置されたフィルタ室Ｓ２とが位置している。

ハウジング本体１０は、ハウジングの周壁部を構成しており、軸方向の両端に開口が形成された長尺円筒状の部材からなる。ホルダ２０は、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部２１を有する筒状の部材からなり、その外周面に後述するかしめ固定のための環状溝部２２Ａを有している。閉塞部材３０は、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、その周面に後述するかしめ固定のための環状溝部３１を有している。これらかしめ固定のための環状溝部２２Ａ，３１は、いずれもホルダ２０の外周面および閉塞部材３０の周面に周方向に沿って延びるように形成されている。なお、環状溝部２２Ａは、第１環状溝部に該当する。

ハウジング本体１０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円筒状に成形したプレス成形品にて構成されていてもよい。また、ハウジング本体１０は、ＳＴＫＭに代表される電縫管にて構成されていてもよい。

特に、ハウジング本体１０を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管にて構成した場合には、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。

一方、ホルダ２０および閉塞部材３０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。

ホルダ２０は、ハウジング本体１０の軸方向の一方の開口端を閉塞するようにハウジング本体１０に固定されている。具体的には、ハウジング本体１０の上記一方の開口端にホルダ２０が内挿された状態で、当該ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部２２Ａに対応する部分のハウジング本体１０が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部２２Ａに係合されることにより、ホルダ２０がハウジング本体１０に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の一端部がホルダ２０によって構成されることになる。

閉塞部材３０は、ハウジング本体１０の軸方向の他方の開口端を閉塞するようにハウジング本体１０に固定されている。具体的には、ハウジング本体１０の上記他方の開口端に閉塞部材３０が内挿された状態で、当該閉塞部材３０の周面に設けられた環状溝部３１に対応する部分のハウジング本体１０が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部３１に係合されることにより、閉塞部材３０がハウジング本体１０に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の他端部が閉塞部材３０によって構成されることになる。

これらかしめ固定は、ハウジング本体１０を径方向内側に向けて略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。この八方かしめを行なうことにより、ハウジング本体１０には、かしめ部１２，１３Ａが設けられることになる。これにより、かしめ部１２，１３Ａは、それぞれ環状溝部３１，２２Ａに直接接触することになり、これらの間に隙間が生じることが防止されている。なお、かしめ部１３Ａは、第１かしめ部に該当する。

ここで、ホルダ２０の外周面には、上述したかしめ固定のための環状溝部２２Ａに加えて、さらに他の環状溝部２２Ｂ，２２Ｃが設けられているが、これら環状溝部２２Ｂ，２２Ｃの詳細については、後述することとする。

なお、ハウジング本体１０と閉塞部材３０とを別体とはせずに、有底筒状の形状を有する一つの部材にてこれらを構成することも可能である。

図１および図２に示すように、点火器４０は、ホルダ２０によって支持されることでハウジングの軸方向の上述した一端部に組付けられている。点火器４０は、ガス発生剤７０を燃焼させるためのものであり、ハウジングの内部の空間に面するように設置されている。

点火器４０は、点火部４１と、一対の端子ピン４２とを含んでいる。点火部４１の内部には、一対の端子ピン４２に接続するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられており、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４１内に点火薬が充填されている。また、点火部４１内には、必要に応じて伝火薬が装填されていてもよい。

ここで、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用いられ、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用いられる。また、伝火薬としては、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や、水素化チタン／過塩素酸カリウムからなる組成物、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等が用いられる。なお、点火部４１の外表面を規定す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４２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、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の熱粒子は、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４０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一般に２ミリ秒以下である。

点火器４０の点火部４１には、略筒状の金属製の燃焼制御カバー４３が外挿されている。燃焼制御カバー４３は、作動時において点火器４０にて発生する熱粒子を効率的にガス発生剤７０に導くためのものであり、より詳細には、点火器４０の点火部４１にて発生する熱粒子の進行方向に指向性を与えるものである。

具体的には、点火部４１が燃焼制御カバー４３によって取り囲まれていることにより、点火部４１の外表面を規定するスクイブカップの破裂の際に、当該スクイブカップのうちのガス発生剤７０側に位置する先端部において主として開口が形成されることになり、これに伴って点火部４１にて発生する熱粒子の進行方向がハウジング本体１０の軸方向に絞られることになる。

そのため、上述した如くの燃焼制御カバー４３を設けることにより、点火器４０で発生する熱粒子を効率的にガス発生剤７０に導くことが可能になる。

なお、点火器４０および燃焼制御カバー４３は、ホルダ２０に設けられたかしめ部２３によってホルダ２０に固定されている。より詳細には、ホルダ２０は、点火器４０および燃焼制御カバー４３をかしめ固定するためのかしめ部２３をハウジングの内部の空間に面する方の軸方向端部に有しており、燃焼制御カバー４３が取付けられた点火器４０が貫通部２１に内挿されてホルダ２０の貫通部２１を規定する部分の壁部に当て留めされた状態で上述したかしめ部２３がかしめられることにより、点火器４０および燃焼制御カバー４３がホルダ２０に挟持されて固定される。

ホルダ２０と点火器４０との間には、たとえばＯリングからなるシール材２６が介装されている。シール材２６は、ホルダ２０と点火器４０との間に隙間が生じることを防止するためのものであり、これによってハウジングの内部の空間が気密に封止されることになる。

ホルダ２０の外部に露出する方の軸方向端部には、上述した貫通部２１に連続する窪み部２４が設けられている。窪み部２４は、点火器４０とコントロールユニット（不図示）とを結線するためのハーネスの雄型コネクタ（図示せず）を受け入れる雌型コネクタ部を形成しており、当該窪み部２４内には、点火器４０の端子ピン４２の先端寄りの部分が露出して位置している。当該雌型コネクタ部としての窪み部２４には、雄型コネクタが挿し込まれ、これによりハーネスの芯線と端子ピン４２との電気的導通が実現される。

なお、ホルダ２０に対する点火器４０の組付構造や、ホルダ２０と点火器４０との間のシール構造は、上述した組付構造やシール構造に限定されるものではなく、他の組付構造やシール構造を採用することとしてもよい。

図１および図３に示すように、ハウジングの内部の空間の所定位置には、仕切り部としてのカップ体５０が配置されている。カップ体５０は、ハウジングの内部の空間を軸方向において燃焼室Ｓ１とフィルタ室Ｓ２とに仕切るための部材である。

カップ体５０は、有底円筒状の形状を有しており、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部材にて構成されている。カップ体５０は、ハウジング本体１０の軸方向に直交するように配置された平板状の隔壁部５１と、当該隔壁部５１の外縁部から立設された筒板状の環状壁部５２とを有している。カップ体５０は、その隔壁部５１の外側の主面がフィルタ８０に当接するように配置されており、環状壁部５２の外周面は、ハウジング本体１０の内周面に当接している。

隔壁部５１のフィルタ８０に当接する主面には、スコア５１ａが設けられている。スコア５１ａは、ガス発生剤７０の燃焼による燃焼室Ｓ１の内圧上昇に伴って当該隔壁部５１が開裂して開口部が形成されるようにするためのものであり、たとえば放射状に互いに交差するように設けられた複数の溝にて構成される。スコア５１ａは、フィルタ８０のうちの中空部８１に対向する部分に設けられている。

図１ないし図３に示すように、ハウジングの内部の空間のうち、ホルダ２０とカップ体５０とによって挟まれた空間（すなわち燃焼室Ｓ１）には、収容室規定部材６０と、ガス発生剤７０と、オートイグニッション剤７１と、区画部材７２と、コイルバネ７３とが配置されている。

収容室規定部材６０は、ガス発生剤７０が収容されたガス発生剤収容室Ｓ１Ａを規定する部材であり、作動時においてガス発生剤７０の燃焼に伴ってこれが破裂または溶融するように比較的脆弱な部材にて構成されており、たとえば銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属製のプレス成形品や、射出成形やシート成形等によって形成された樹脂成形品等からなる。なお、本実施の形態においては、収容室規定部材６０として、金属製の部材を用いている。

収容室規定部材６０は、全体として長尺略円筒状の部材にて構成されており、ハウジング本体１０の軸方向に直交するように配置された平板状の底部６１と、当該底部６１の外縁部から立設された筒状部６２とを有している。収容室規定部材６０は、その底部６１がカップ体５０側に位置するとともにその開口端がホルダ２０側に位置するように配置されている。

収容室規定部材６０の底部６１が位置する側の軸方向端部は、カップ体５０の開口端に内挿されており、当該底部６１側に位置する筒状部６２の端部が、カップ体５０の環状壁部５２に当接している。

一方、収容室規定部材６０の開口端側に位置する部分の筒状部６２には、拡径部６２ａが設けられている。拡径部６２ａは、当該拡径部６２ａが設けられた部分よりも底部６１側に位置する筒状部６２から径方向外側に向けて広がるように形成された部分を有しており、拡径部６２ａの外周面は、ハウジング本体１０の内周面に当接している。

収容室規定部材６０の筒状部６２のうち、拡径部６２ａを除く部分の内側の空間には、ガス発生剤７０が収容されており、当該部分の筒状部６２と底部６１とによってガス発生剤収容室Ｓ１Ａが規定されている。

このように構成することにより、ガス発生剤７０が収容されたガス発生剤収容室Ｓ１Ａを規定する部分の収容室規定部材６０の筒状部６２の大部分が、ハウジング本体１０の内周面から所定の距離だけ離れて配置されることになり、燃焼室Ｓ１の軸方向に沿って空気層からなる断熱層７４が形成されることになる。当該断熱層７４の機能については、後述することとする。

筒状部６２のうちの拡径部６２ａは、収容室規定部材６０のガス発生剤収容室Ｓ１Ａを規定する部分から収容室規定部材６０の開口端側に向けて延設された延設部に該当し、当該拡径部６２ａの端部部分は、ハウジング本体１０とホルダ２０との間にまで達することでこれらの間に介在している。

ここで、図１および図２を参照して、ホルダ２０の外周面は、上述した環状溝部２２Ａに加えて、ホルダ２０の外周面に周方向に沿って延びるように形成された環状溝部２２Ｂ，２２Ｃを有している。環状溝部２２Ｂは、環状溝部２２Ａよりも燃焼室Ｓ１側の位置に配設されており、環状溝部２２Ｃは、環状溝部２２Ａと環状溝部２２Ｂとの間の位置に配設されている。なお、環状溝部２２Ｂは、第２環状溝部に該当する。

上述した収容室規定部材６０の拡径部６２ａの端部部分は、環状溝部２２Ａに達すことなく環状溝部２２Ｂにまで達しており、より詳細には、環状溝部２２Ｂと環状溝部２２Ｃとの間にまで位置している。

環状溝部２２Ｂに対応する部分のハウジング本体１０には、かしめ部１３Ｂが設けられている。かしめ部１３Ｂは、上述したかしめ部１２，１３Ａと同様に、ハウジング本体１０を径方向内側に向けて略均等に縮径させる八方かしめと呼ばれるかしめ加工によって形成されたものであり、ハウジング本体１０の周方向に沿って位置している。なお、かしめ部１３Ｂは、第２かしめ部に該当する。

このかしめ部１３Ｂが設けられることにより、ハウジング本体１０とホルダ２０との間に介在するように配置された収容室規定部材６０の拡径部６２ａの端部部分が、当該かしめ部１３Ｂと環状溝部２２Ｂとによって挟持されることになる。これにより、収容室規定部材６０は、ハウジング本体１０およびホルダ２０に固定されることになる。

一方、環状溝部２２Ｃには、弾性体からなる環状のシール材２５が介装されており、当該シール材２５は、たとえばＯリング等からなる。シール材２５は、ハウジング本体１０とホルダ２０との間に隙間が生じることを防止するためのものであり、これによってハウジングの内部の空間が気密に封止されることになる。

図１ないし図３に示すように、収容室規定部材６０の内部の空間には、ガス発生剤７０、オートイグニッション剤７１、区画部材７２およびコイルバネ７３が配置されている。より詳細には、収容室規定部材６０の内部の空間のうち、カップ体５０側の端部には、オートイグニッション剤７１および区画部材７２が配置されており、収容室規定部材６０の内部の空間のうち、ホルダ２０側の端部には、コイルバネ７３が配置されており、収容室規定部材６０の内部の空間のうち、カップ体５０側の端部とホルダ２０側の端部とを除く部分には、ガス発生剤７０が配置されている。

区画部材７２は、収容室規定部材６０の内部の空間を軸方向において区画するための部材であり、作動時においてガス発生剤７０の燃焼に伴ってこれが破裂または溶融するように比較的脆弱な部材にて構成されており、たとえば銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属製のプレス成形品や、射出成形やシート成形等によって形成された樹脂成形品等からなるカップ状の部材からなる。なお、本実施の形態においては、区画部材７２として、金属製の部材を用いている。

区画部材７２は、ガス発生剤７０およびオートイグニッション剤７１の双方に接触してこれらによって挟み込まれるように位置している。なお、区画部材７２の外縁部は、収容室規定部材６０の筒状部６２に当接していることが好ましい。

ガス発生剤７０は、点火器４０が作動することによって生じた熱粒子によって着火されて燃焼することでガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤７０としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、ガス発生剤７０は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体として構成される。

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。

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、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。

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。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７０の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に貫通孔を有する有孔状（たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等）の成形体も利用される。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７０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７０の形状の他にもガス発生剤７０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。

オートイグニッション剤７１は、点火器４０の作動に依らずに自動発火する薬剤であり、収容室規定部材６０の底部６１に当接するように配置されている。より詳細には、オートイグニッション剤７１は、偏平円柱状に成形されたペレットからなり、収容室規定部材６０の底部６１と区画部材７２とによって挟み込まれることにより、これら底部６１および区画部材７２に接触している。

オートイグニッション剤７１は、ガス発生剤７０よりも低い温度で自然発火する薬剤であり、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車両等において万が一火災等が発生した場合に、シリンダ型ガス発生器１Ａが外部から加熱されることによって異常動作が誘発されないようにするためのものであるが、その詳細については後述することとする。

コイルバネ７３は、成形体からなるガス発生剤７０が振動等によって粉砕されてしまうことを防止する目的で設けられるものであり、金属線材を曲げ加工することによって形成されたバネ部７３ａおよび押圧部７３ｂを有している。バネ部７３ａは、その一端がホルダ２０に当接するように配置されており、その他端に押圧部７３ｂが形成されている。押圧部７３ｂは、たとえば金属線材が所定の間隔をもって略平行に配置されることで構成されており、ガス発生剤７０に当接している。

これにより、ガス発生剤７０は、コイルバネ７３によってカップ体５０側に向けて弾性付勢されることになり、ハウジングの内部において移動してしまうことが防止されている。なお、上述した如くのコイルバネ７３に代えて、たとえばセラミックスファイバの成形体やロックウール、発泡樹脂（たとえば発泡シリコーン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等）、クロロプレンおよびＥＰＤＭに代表されるゴム等からなる部材からなるクッション材を利用することとしてもよい。

図１に示すように、ハウジングの内部の空間のうち、閉塞部材３０とカップ体５０とによって挟まれた空間（すなわちフィルタ室Ｓ２）には、フィルタ８０が配置されている。フィルタ８０は、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に延びる中空部８１を有する円筒状の部材からなり、その軸方向の一方の端面が閉塞部材３０に当接しており、その軸方向の他方の端面がカップ体５０に当接している。

フィルタ８０は、ガス発生剤７０が燃焼することによって発生したガスがこのフィルタ８０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。上述したように円筒状の部材からなるフィルタ８０を利用することにより、作動時においてフィルタ室Ｓ２を流動するガスに対する流動抵抗が低く抑えられることになり、効率的なガスの流動が実現可能となる。

フィルタ８０としては、好適にはステンレス鋼や鉄鋼等からなる金属線材または金属網材の集合体にて構成されたものが利用できる。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、またはこれらをプレスにより押し固めたもの等が利用できる。

また、フィルタ８０として、孔あき金属板を巻き回したもの等を利用することもできる。この場合、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できる。

フィルタ室Ｓ２を規定する部分のハウジング本体１０には、ガス噴出口１１が周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。これら複数個のガス噴出口１１は、フィルタ８０を通過した後のガスをハウジングの外部に導出するためのものである。

次に、図１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の作動時における動作について説明する。

図１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、これに基づいて車両に別途設けられたコントロールユニットからの通電によって点火器４０が作動する。

点火器４０が作動すると、点火薬またはこれに加えて伝火薬が燃焼することによって点火部４１内の圧力が上昇し、これによって点火部４１が破裂して熱粒子が点火部４１の外部へと流出する。流出した熱粒子は、ガス発生剤７０へと至る。

ガス発生剤７０に達した熱粒子は、ガス発生剤７０を燃焼させ、これにより多量のガスが発生する。これに伴い、ガス発生剤収容室Ｓ１Ａの圧力および温度が上昇し、収容室規定部材６０および区画部材７２が破裂または溶融するとともに、さらにオートイグニッション剤７１を燃焼させる。

収容室規定部材６０が破裂または溶融することにより、燃焼室Ｓ１全体の圧力がさらに上昇し、燃焼室Ｓ１の内圧が所定の圧力にまで達することにより、カップ体５０のうちのスコア５１ａが設けられた部分に破断が生じる。これにより、フィルタ８０の中空部８１に対向する部分においてカップ体５０に連通孔が形成され、燃焼室Ｓ１とフィルタ室Ｓ２とが当該連通孔を介して連通した状態となる。

カップ体５０に連通孔が形成されることにより、燃焼室Ｓ１において発生したガスがフィルタ室Ｓ２へと流入する。フィルタ室Ｓ２に流れ込んだガスは、フィルタ８０の中空部８１を軸方向に沿って流動した後に径方向に向けて向きを変え、フィルタ８０の内部を通過する。その際に、フィルタ８０によって熱が奪われてガスが冷却されるとともに、ガス中に含まれるスラグがフィルタ８０によって除去される。

そして、フィルタ８０を通過した後のガスは、ガス噴出口１１を介してハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、シリンダ型ガス発生器１Ａに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張および展開する。

ここで、上述したように、オートイグニッション剤７１は、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車両等において万が一火災等が発生した場合に、シリンダ型ガス発生器１Ａが外部から加熱されることによって異常動作が誘発されないようにするためのものである。

より詳細には、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が外部から加熱された場合には、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り、その場合においては、ガス発生剤の温度がその自然発火温度に達してしまい、異常動作が誘発される場合がある。この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、予定されている通常のガス発生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ケースがある。その場合には、ハウジングの耐圧を超えた圧力がハウジングに加わり、結果として当該ハウジングに破断が生じるおそれがある。

これに対し、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａのようにオートイグニッション剤が具備されたガス発生器においては、火災等によって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できる。したがって、安全性の面において優れたガス発生器となる。

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７０が収容された収容室規定部材６０とハウジング本体１０との間に上述した断熱層７４が設けられているため、火災等が発生した場合にも、ガス発生剤７０が外部から加熱されて昇温してしまうことが抑制できることになる。

なお、断熱層７４は、ハウジング本体１０の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有していることが好ましが、本実施の形態の如くの空気層以外にも、これを他の気体層や真空層、あるいは当該空間に配置された断熱性を有する部材等にて構成してもよい。

加えて、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、オートイグニッション剤７１が、ハウジング本体１０との間で金属製の部材である区画部材７２、金属製の部材である収容室規定部材６０の底部６１寄りの端部および金属製の部材であるカップ体５０を介して実質的に最短経路で熱的に接触しているため、火災等が発生した場合に当該オートイグニッション剤７１が効率的に加熱されることになる。

この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、ガス発生剤７０については、これに対して外部からの熱が伝わり難くなるように構成されているとともに、オートイグニッション剤７１については、これに対して外部からの熱が伝わり易くなるように構成されている。

そのため、車両等において火災等が発生した場合において、オートイグニッション剤７１が自動発火することで開始されるオートイグニッション動作の発現のタイミングが早められることになり、結果として、当該オートイグニッション動作が発現する際のガス発生剤７０の温度を相対的に低く抑えることができる。したがって、オートイグニッション動作時のハウジングの内圧の上昇を大幅に抑制することが可能になる。

これにより、ハウジングの破損がより確実に防止できるばかりでなく、ハウジングに要求される耐圧をより低く抑えることも可能になり、結果としてハウジングの厚み（特にハウジング本体１０の厚み）を薄型化することが可能となり、シリンダ型ガス発生器を従来に比して小型軽量化することもできる。

ここで、図２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においては、上述したようにホルダ２０の外周面には、第１環状溝部としての環状溝部２２Ａと、第２環状溝部としての環状溝部２２Ｂとが設けられており、環状溝部２２Ａに対応する部分のハウジング本体１０には、第１かしめ部としてのかしめ部１３Ａが設けられており、環状溝部２２Ｂに対応する部分のハウジング本体１０には、第２かしめ部としてのかしめ部１３Ｂが設けられている。

そして、収容室規定部材６０のガス発生剤収容室Ｓ１Ａを規定する部分から延設された延設部としての拡径部６２ａの端部部分は、ハウジング本体１０とホルダ２０との間に介在しており、環状溝部２２Ａに達することなく環状溝部２２Ｂにまで達している。

ホルダ２０は、かしめ部１３Ａが設けられることによってハウジング本体１０に対して固定されており、収容室規定部材６０は、かしめ部１３Ｂが設けられることによってかしめ部１３Ｂと環状溝部２２Ｂとによって挟持されてハウジング本体１０およびホルダ２０に固定されている。

このように構成することにより、ホルダ２０を固定するための固定部位と収容室規定部材６０を固定するための固定部位とを切り離して別個の部位とすることが可能になる。そのため、図示するように、ホルダ２０を固定するための部位である環状溝部２２Ａの溝深さを、収容室規定部材６０を固定するための部位である環状溝部２２Ｂの溝深さよりも深くし、これに合わせて、ホルダ２０を固定するための部位であるかしめ部１３Ａの縮径の程度を、収容室規定部材６０を固定するための部位であるかしめ部１３Ｂの縮径の程度よりも大きくすることが可能になる。

したがって、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、ハウジング本体に対するホルダの固定強度を高く確保しつつ、ガス発生剤収容室Ｓ１Ａの気密性を十分に確保することが可能になり、収容室規定部材６０の端部部分に破れ等の破損が生じることが防止できるとともに、作動時等においてホルダがハウジングから脱落してしまうことが防止できることになる。

（変形例）
図４は、変形例に係るシリンダ型ガス発生器の仕切り部近傍の拡大断面図である。以下、この図４を参照して、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ１について説明する。

図４に示すように、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ１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、仕切り部としてのカップ体５０の近傍の構成においてのみその構成が相違している。

具体的には、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ１においては、カップ体５０の内側の空間にクッション材７５が配置されており、当該クッション材７５は、収容室規定部材６０の底部６１とカップ体５０の隔壁部５１とによって挟み込まれている。

このクッション材７５は、ハウジングの内部に収容される各種の構成部品の寸法ばらつきを吸収するための部材であり、たとえばセラミックスファイバの成形体やロックウール、発泡樹脂（たとえば発泡シリコーン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等）、クロロプレンおよびＥＰＤＭに代表されるゴム等からなる部材にて構成されている。

このように構成した場合にも、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、さらには、歩留りよく定められた大きさのハウジングの内部の空間に各種の構成部品を配置させることが可能になる効果が得られる。

（実施の形態２）
図５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概略図である。また、図６は、図５に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図である。以下、これら図５および図６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１Ｂについて説明する。

図５および図６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１Ｂ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、ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部の構成と、ハウジング本体１０とホルダ２０との間に介装されたシール材５３の構成とにおいてのみ、その構成が相違している。

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１Ｂにおいては、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のホルダ２０の外周面に設けられたいた環状溝部２２Ｃ（図１および図２参照）が設けられておらず、これに伴ってハウジング本体１０とホルダ２０との間をシールするシール部となるシール材２５が、ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部２２Ｂとハウジング本体１０に設けられたかしめ部１３Ｂとの間に介装されている。

ここで、シール材２５は、弾性体からなる環状の部材からなり、環状溝部２２Ｂとかしめ部１３Ｂとによって挟み込まれることにより、ホルダ２０とハウジング本体１０との間に隙間が生じることを防止している。すなわち、かしめ部１３Ｂが設けられることにより、シール材２５が環状溝部２２Ｂとかしめ部１３Ｂとに密着することになり、これによって当該部分においてハウジングの内部の空間が外部から気密に封止されることになる。

なお、シール材２５としては、たとえば各種のゴム等からなるＯリングを利用することができ、この他にも、たとえばシリコーン樹脂等の液状のシール剤を環状溝部２２Ｂあるいはハウジング本体１０に予め塗布してこれを硬化させることでシール材２５としてもよい。

このように構成した場合にも、上述した実施の形態１の場合と同様に、ホルダ２０を固定するための固定部位と収容室規定部材６０を固定するための固定部位とを切り離して別個の部位とすることが可能になる。したがって、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂとすることにより、ハウジング本体に対するホルダの固定強度を高く確保しつつ、ガス発生剤収容室Ｓ１Ａの気密性を十分に確保することが可能になる。

なお、上述した本発明の実施の形態１および２ならびにその変形例においては、収容室規定部材および区画部材として金属製の部材からなるものを用いた場合を例示して説明を行なったが、上述したようにこれらの双方または一方を樹脂製の部材にて構成することも可能であり、特に収容室規定部材として樹脂製の部材にてこれを構成した場合には、別途シール材を用いずとも、ハウジング本体とホルダとの間に介在する部分の収容室規定部材にて、当該部分におけるシール性を確保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および２ならびにその変形例においては、点火器の点火部内に点火薬のみまたは点火薬と伝火薬とが装填された場合を例示して説明を行なったが、伝火薬を装填する場合にこれが点火器の点火部内に装填されている必要は必ずしもなく、点火器の点火部とガス発生剤との間の位置にたとえばカップ状の部材や容器等を用いてこれが装填されていてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態１および２ならびに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、カーテンエアバッグ装置や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。

このように、今回開示した上記実施の形態ならびにその変形例は、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，１Ａ１，１Ｂ シリンダ型ガス発生器、１０ ハウジング本体、１１ ガス噴出口、１２，１３Ａ，１３Ｂ かしめ部、２０ ホルダ、２１ 貫通部、２２Ａ〜２２Ｃ 環状溝部、２３ かしめ部、２４ 窪み部、２５，２６ シール材、３０ 閉塞部材、３１ 環状溝部、４０ 点火器、４１ 点火部、４２ 端子ピン、４３ 燃焼制御カバー、５０ カップ体、５１ 隔壁部、５１ａ スコア、５２ 環状壁部、６０ 収容室規定部材、６１ 底部、６２ 筒状部、６２ａ 拡径部、７０ ガス発生剤、７１ オートイグニッション剤、７２ 区画部材、７３ コイルバネ、７３ａ バネ部、７３ｂ 押圧部、７４ 断熱層、７５ クッション材、８０ フィルタ、８１ 中空部、Ｓ１ 燃焼室、Ｓ１Ａ ガス発生剤収容室、Ｓ２ フィルタ室。

Claims (3)

1. 軸方向の一端部に開口端を有する長尺筒状の金属製のハウジング本体と、
   前記開口端に内挿された状態で前記ハウジング本体に組付けられ、前記ハウジング本体の軸方向に平行な方向に沿って延びる貫通孔を有する金属製のホルダと、
   前記ハウジング本体に内挿され、ガス発生剤が収容されたガス発生剤収容室を規定するとともに、前記開口端が位置する側とは反対側に底部を有する有底筒状の収容室規定部材と、
   点火薬が収容された点火部を含み、前記点火部が前記ガス発生剤収容室に面するように前記貫通孔に内挿された状態で前記ホルダに組付けられた点火器とを備え、
   前記ホルダの外周面には、前記開口端側に位置する第１環状溝部と、前記第１環状溝部よりも前記ガス発生剤収容室側に位置する第２環状溝部とが設けられ、
   前記収容室規定部材は、前記ガス発生剤収容室を規定する部分から前記開口端側に向けて延設されることで前記ハウジング本体と前記ホルダとの間に介在する延設部を有し、
   前記延設部は、前記第１環状溝部に達することなく前記第２環状溝部にまで達し、
   前記第１環状溝部に対応する部分の前記ハウジング本体に径方向内側に向けて縮径した第１かしめ部が設けられることにより、前記ホルダが、前記ハウジング本体に対して固定され、
   前記第２環状溝部に対応する部分の前記ハウジング本体に径方向内側に向けて縮径した第２かしめ部が設けられることにより、前記収容室規定部材が、前記第２かしめ部と前記第２環状溝部とによって挟持されることで前記ハウジング本体および前記ホルダに固定されている、ガス発生器。
2. 前記第１環状溝部の溝深さが、前記第２環状溝部の溝深さよりも深く、
   前記第１かしめ部の縮径の程度が、前記第２かしめ部の縮径の程度よりも大きい、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記収容室規定部材が、金属製の部材からなる、請求項１または２に記載のガス発生器。

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