JP6947580B2

JP6947580B2 - ガス発生器

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Publication number: JP6947580B2
Application number: JP2017150770A
Authority: JP
Inventors: 知仁上谷; 義孝岩井
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: JP2019026200A

Description

本発明は、車両等衝突時に乗員を保護する乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、特に、自動車等に装備されるエアバッグ装置に組み込まれ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、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、種々の構造のものが存在するが、運転席側エアバッグ装置や助手席側エアバッグ装置等に特に好適に利用できるガス発生器として、外径が比較的大きい短尺略円柱状のディスク型ガス発生器がある。

ディスク型ガス発生器は、軸方向の両端が閉塞された短尺略円筒状のハウジングを有し、ハウジングの周壁部に複数個のガス噴出口が設けられるとともに、ハウジングに組付けられた点火器に面するようにハウジングの内部に伝火薬が収容され、さらに当該伝火薬を囲うようにハウジングの内部にガス発生剤が充填され、当該ガス発生剤の周囲をさらに囲うようにフィルタがハウジングの内部に収容されてなるものである。

このディスク型ガス発生器の具体的な構成が開示された文献としては、たとえば特開２００８−１８３９３９号公報（特許文献１）がある。

特開２００８−１８３９３９号公報

ディスク型ガス発生器においては、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間がより短いことが好ましい。これは、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が長い場合に、これがエアバッグの展開の遅れに繋がるためであり、如何に短時間のうちにガスを噴出させるかが重要な課題となっている。

特に、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたディスク型ガス発生器においては、作動時におけるガス発生量が比較的小さく設定されたディスク型ガス発生器に比べ、ガスが噴出されるまでの時間が長くなる傾向にある。これは、偏に、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたディスク型ガス発生器において、ガス発生剤の充填量が相対的に多くなることに起因している。

より詳細には、ガス発生剤の充填量が多くなることに伴い、必然的にハウジングが大型化し、結果として点火器からガス噴出口までの距離も長くなるため、作動開始直後に発生したガスがガス噴出口に至るまでにより長い経路を経ることが必要になり、これがガス噴出の遅れに繋がる。また、ガス発生剤の充填量が多くなることに伴い、作動開始直後における未燃焼のガス発生剤の量も必然的に多くなるため、これが作動開始直後に発生したガスに対する流動抵抗となってしまい、これもガス噴出の遅れに繋がる。

そのため、従来のディスク型ガス発生器においては、短時間のうちにガスを噴出させる観点から、ガス発生剤がより早期にかつより多く燃焼を開始することとなるように、伝火薬の充填量をより多くする等の対策が採られている。

しかしながら、伝火薬の充填量を増加させた場合にも、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間の短縮には限界があり、必ずしもこれを十分に早めることはできない。これは、伝火薬の充填量を単に増加させた場合には、点火器から離れた位置に配置された伝火薬に対する迅速な着火が行なえなくなり、結果として伝火薬の充填量を少なくした場合と大差がないこととなってしまうためである。

また、伝火薬の充填量を増加させた場合には、当然にこれに伴って製造コストが増大してしまう問題も別途発生し、その改善が求められているところである。

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、伝火薬の充填量を少なく抑えつつも、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を短縮化することができる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、ハウジングと、点火器と、カップ状部材と、仕切り部とを備えている。上記ハウジングは、ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、上記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含んでおり、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有している。上記点火器は、上記底板部に組付けられており、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含んでいる。上記カップ状部材は、内部の空間が上記点火部に面するように、上記燃焼室に向けて突出して配置されている。上記仕切り部は、上記カップ状部材の内部の空間を上記底板部側の第１空間と上記天板部側の第２空間とに仕切るように、上記カップ状部材の内部に配置されている。上記仕切り部は、上記点火器の作動に伴って破裂または変形あるいは溶融可能となるように、上記点火部に対向して配置されている。上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記第１空間が、伝火薬が充填された伝火室として構成されているとともに、上記第２空間が、空隙部として構成されている。上記仕切り部は、筒状部および底部を含む有底筒状の仕切り部材の上記底部にて構成されており、上記仕切り部材は、上記カップ状部材に圧入されることで固定されている。上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記筒状部が上記仕切り部としての上記底部よりも上記天板部側に配置されることにより、上記仕切り部としての上記底部の位置決めが、上記筒状部によって行なわれている。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記仕切り部が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製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、上記仕切り部が、上記カップ状部材よりも脆弱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、上記カップ状部材が、上記点火器の作動に伴う上記伝火薬の燃焼により上記第１空間および上記第２空間を規定する部分の全体が破裂または溶融する部材にて構成されていてもよい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記カップ状部材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であってもよい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記カップ状部材の外側表面によって上記燃焼室が規定されるように、上記ガス発生剤が、上記カップ状部材に隣接して配置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、上記仕切り部にスコアが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、上記筒状部が、外側に向けて折り返された折返し部を上記天板部側の端部に含んでいてもよく、その場合には、上記折返し部が上記カップ状部材の側壁部に当接することにより、上記仕切り部材が、上記カップ状部材に固定されていることが好ましい。

本発明によれば、伝火薬の充填量を少なく抑えつつも、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を短縮化することができるガス発生器とすることができる。

本発明の実施の形態１におけるディスク型ガス発生器の概略図である。図１に示すディスク型ガス発生器の動作を説明するための模式図である。第１変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。第２変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。第３変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。第４変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。比較例１に係るディスク型ガス発生器の概略図である。比較例２に係るディスク型ガス発生器の概略図である。検証試験の試験条件および試験結果を示す表である。本発明の実施の形態２におけるディスク型ガス発生器の概略図である。

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。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好適に組み込まれるディスク型ガス発生器に本発明を適用したものである。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におけるディスク型ガス発生器の概略図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの構成について説明する。

図１に示すように、ディスク型ガス発生器１Ａは、軸方向の一端および他端が閉塞された短尺略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設けられた収容空間に、内部構成部品としての保持部３０、点火器４０、カップ状部材５０、仕切り部材５５、伝火薬５９、ガス発生剤６１、下側支持部材７０、上側支持部材８０、クッション材８５およびフィルタ９０等が収容されてなるものである。また、ハウジングの内部に設けられた収容空間には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤６１が主として収容された燃焼室６０が位置している。

ハウジングは、下部側シェル１０および上部側シェル２０を含んでいる。下部側シェル１０および上部側シェル２０の各々は、たとえば圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなる。下部側シェル１０および上部側シェル２０を構成する金属製の板状部材としては、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等からなる金属板が利用され、好適には４４０［ＭＰａ］以上７８０［ＭＰａ］以下の引張応力が印加された場合にも破断等の破損が生じないいわゆる高張力鋼板が利用される。

下部側シェル１０および上部側シェル２０は、それぞれが有底略円筒状に形成されており、これらの開口面同士が向き合うように組み合わされて接合されることによってハウジングが構成されている。下部側シェル１０は、底板部１１と周壁部１２とを有しており、上部側シェル２０は、天板部２１と周壁部２２とを有している。

下部側シェル１０の周壁部１２の上端は、上部側シェル２０の周壁部２２の下端に挿入されることで圧入されている。さらに、下部側シェル１０の周壁部１２と上部側シェル２０の周壁部２２とが、それらの当接部またはその近傍において接合されることにより、下部側シェル１０と上部側シェル２０とが固定されている。ここで、下部側シェル１０と上部側シェル２０との接合には、電子ビーム溶接やレーザ溶接、摩擦圧接等が好適に利用できる。

これにより、ハウジングの周壁部のうちの底板部１１寄りの部分は、下部側シェル１０の周壁部１２によって構成されており、ハウジングの周壁部のうちの天板部２１寄りの部分は、上部側シェル２０の周壁部２２によって構成されている。また、ハウジングの軸方向の一端および他端は、それぞれ下部側シェル１０の底板部１１および上部側シェル２０の天板部２１によって閉塞されている。

下部側シェル１０の底板部１１の中央部には、天板部２１側に向かって突出する突状筒部１３が設けられており、これにより下部側シェル１０の底板部１１の中央部には、窪み部１４が形成されている。突状筒部１３は、保持部３０を介して点火器４０が固定される部位であり、窪み部１４は、保持部３０に雌型コネクタ部３４を設けるためのスペースとなる部位である。

突状筒部１３は、有底略円筒状に形成されており、その天板部２１側に位置する軸方向端部には、平面視した状態において非点対称形状（たとえばＤ字状、樽型形状、長円形状等）の開口部１５が設けられている。当該開口部１５は、点火器４０の一対の端子ピン４２が挿通される部位である。

点火器４０は、火炎を発生させるためのものであり、点火部４１と、上述した一対の端子ピン４２とを備えている。点火部４１は、その内部に、作動時において着火して燃焼することで火炎を発生する点火薬と、この点火薬を着火させるための抵抗体とを含んでいる。一対の端子ピン４２は、点火薬を着火させるために点火部４１に接続されている。

より詳細には、点火部４１は、カップ状に形成されたスクイブカップと、当該スクイブカップの開口端を閉塞し、一対の端子ピン４２が挿通されてこれを保持する塞栓とを備えており、スクイブカップ内に挿入された一対の端子ピン４２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近接するようにスクイブカップ内に点火薬が装填された構成を有している。

ここで、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。なお、上述したスクイブカップおよび塞栓は、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一般に２［ｍｓ］以下である。

点火器４０は、突状筒部１３に設けられた開口部１５に端子ピン４２が挿通するように下部側シェル１０の内側から挿入された状態で底板部１１に取付けられている。具体的には、底板部１１に設けられた突状筒部１３の周囲には、樹脂成形部からなる保持部３０が設けられており、点火器４０は、当該保持部３０によって保持されることにより、底板部１１に固定されている。

保持部３０は、型を用いた射出成形（より特定的にはインサート成形）によって形成されるものであり、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた開口部１５を経由して底板部１１の内表面の一部から外表面の一部にまで達するように絶縁性の流動性樹脂材料を底板部１１に付着させてこれを固化させることによって形成されている。

射出成形によって形成される保持部３０の原料としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部３０の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保できる場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。

保持部３０は、下部側シェル１０の底板部１１の内表面の一部を覆う内側被覆部３１と、下部側シェル１０の底板部１１の外表面の一部を覆う外側被覆部３２と、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた開口部１５内に位置し、上記内側被覆部３１および外側被覆部３２にそれぞれ連続する連結部３３とを有している。

保持部３０は、内側被覆部３１、外側被覆部３２および連結部３３のそれぞれの底板部１１側の表面において底板部１１に固着している。また、保持部３０は、点火器４０の点火部４１の下方端寄りの部分の側面および下面と、点火器４０の端子ピン４２の上方端寄りの部分の表面とにそれぞれ固着している。

これにより、開口部１５は、端子ピン４２と保持部３０とによって完全に埋め込まれた状態となり、当該部分におけるシール性が確保されることでハウジングの内部の空間の気密性が確保されている。なお、開口部１５は、上述したように平面視非点対称形状に形成されているため、当該開口部１５を連結部３３で埋め込むことにより、これら開口部１５および連結部３３は、保持部３０が底板部１１に対して回転してしまうことを防止する回り止め機構としても機能する。

保持部３０の外側被覆部３２の外部に面する部分には、雌型コネクタ部３４が形成されている。この雌型コネクタ部３４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）を受け入れるための部位であり、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた窪み部１４内に位置している。

この雌型コネクタ部３４内には、点火器４０の端子ピン４２の下方端寄りの部分が露出して配置されている。雌型コネクタ部３４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。

また、保持部３０によって覆われることとなる部分の底板部１１の表面の所定位置に予め接着剤層が設けられてなる下部側シェル１０を用いて上述した射出成形を行なうこととしてもよい。当該接着剤層は、上記底板部１１の所定位置に予め接着剤を塗布してこれを硬化させること等により、その形成が可能である。

このようにすれば、底板部１１と保持部３０との間に硬化した接着剤層が位置することになるため、樹脂成形部からなる保持部３０をより強固に底板部１１に固着させることが可能になる。したがって、底板部１１に設けられた開口部１５を囲うように上記接着剤層を周方向に沿って環状に設けることとすれば、当該部分においてより高いシール性を確保することが可能になる。

ここで、底板部１１に予め塗布しておく接着剤としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料を原料として含むものが好適に利用され、たとえばシアノアクリレート系樹脂やシリコーン系樹脂を原料として含むものが特に好適に利用される。なお、上述の樹脂材料以外にも、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテレフタラート系樹脂、ポリエチレンテレフタラート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、液晶ポリマー、スチレン系ゴム、オレフィン系ゴム等を原料として含むものが、上述した接着剤として利用可能である。

なお、ここでは、樹脂成形部からなる保持部３０を射出成形することで下部側シェル１０に対する点火器４０の固定を可能にした場合の構成例を例示したが、下部側シェル１０に対する点火器４０の固定に他の代替手段を用いることも可能である。

底板部１１には、突状筒部１３、保持部３０および点火器４０を覆うようにカップ状部材５０が組付けられている。カップ状部材５０は、底板部１１側の端部が開口した有底略円筒状の形状を有しており、仕切り部材５５および伝火薬５９が収容される空間をその内部に含んでいる。カップ状部材５０は、その内部に設けられた空間が点火器４０の点火部４１に面することとなるように、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０内に向けて突出して位置するように配置されている。

カップ状部材５０は、頂壁部５１と、当該頂壁部５１の周縁から底板部１１側に向けて延設された筒状の側壁部５２と、当該側壁部５２の底板部１１側の端部である開口端から径方向外側に向けて延設された延設部５３とを有している。延設部５３は、下部側シェル１０の底板部１１の内表面に沿って延びるように形成されている。具体的には、延設部５３は、突状筒部１３が設けられた部分およびその近傍における底板部１１の内底面の形状に沿うように曲成された形状を有しており、その径方向外側の部分にフランジ状に延出する先端部５４を含んでいる。

延設部５３の先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下側支持部材７０との間に配置されており、これによりハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下側支持部材７０とによって挟み込まれている。ここで、下側支持部材７０は、その上方に配置されたガス発生剤６１、クッション材８５、上側支持部材８０および天板部２１によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態にあるため、カップ状部材５０は、その延設部５３の先端部５４が下側支持部材７０によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態となり、底板部１１に対して固定されることになる。これにより、カップ状部材５０の固定にかしめ固定や圧入固定を利用せずとも、カップ状部材５０が底板部１１から脱落することが防止できる。

カップ状部材５０は、側壁部５２および頂壁部５１のいずれにも開口を有しておらず、その内部に設けられた空間を取り囲んでいる。このカップ状部材５０は、点火器４０が作動することによって伝火薬５９が着火された場合に、その内部の空間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り、その機械的強度が比較的低い脆弱な部材からなる。ここで、カップ状部材５０の、点火器４０が作動することによって破裂または溶融する部分は、主として後述する第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２を規定する部分である。

そのため、カップ状部材５０としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の部材や、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等の樹脂製の部材からなるものが好適に利用される。

なお、カップ状部材５０の固定方法としては、上述した下側支持部材７０を用いた固定方法に限られず、他の固定方法を利用してもよい。

カップ状部材５０の内部の空間には、仕切り部材５５が配置されている。仕切り部材５５は、天板部２１側の端部が開口した有底略円筒状の形状を有しており、底部としての仕切り部５６と、当該仕切り部５６の周縁から天板部２１側に向けて延設された筒状部５７とを有している。ここで、仕切り部材５５は、仕切り部５６が点火器４０の点火部４１に対向することとなるように、その軸方向がカップ状部材５０の軸方向と合致するように配置されている。

これにより、カップ状部材５０の内部の空間は、仕切り部材５５の仕切り部５６によって軸方向に２つの空間に仕切られている。これら２つの空間のうち、底板部１１側に位置する第１空間Ｓ１には、伝火薬５９が充填されており、これにより当該第１空間Ｓ１は、伝火室として構成されている。一方、これら２つの空間のうち、天板部２１側に位置する第２空間Ｓ２は、伝火薬５９等が収容されることなく空隙部として構成されている。

伝火室である第１空間Ｓ１は、カップ状部材５０の側壁部５２の一部と、仕切り部材５５の仕切り部５６と、保持部３０の内側被覆部３１と、点火器４０の点火部４１とによって規定されている。これにより、伝火薬５９は、点火器４０の点火部４１に面すように配置されることになり、その大部分が、ハウジングの軸方向に沿って点火器４０と空隙部である第２空間Ｓ２との間に位置することになる。

仕切り部材５５は、仕切り部５６に開口を有しておらず、伝火薬５９が第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に移動することを防止している。この仕切り部材５５は、点火器４０が作動した場合に、点火薬が燃焼することによって生じる推力によって、破裂または変形するものであり、その機械的強度が比較的低い脆弱な部材からなる。

そのため、仕切り部材５５としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の部材や、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等の樹脂製の部材からなるものが好適に利用される。

ここで、仕切り部材５５は、カップ状部材５０に圧入されることで固定されていることが好ましい。すなわち、仕切り部材５５の筒状部５７の外周面が、カップ状部材５０の側壁部５２の内周面に圧接した状態とされていることが好ましい。このように構成することにより、仕切り部材５５をカップ状部材５０に容易に組付けることが可能になる。

また、上述のとおり、仕切り部材５５の筒状部５７が仕切り部５６よりも天板部２１側に位置することとなるように、仕切り部材５５がカップ状部材５０に挿入されていることが好ましい。このように構成することにより、当該筒状部５７の天板部２１側の端部をカップ状部材５０の頂壁部５１に当接させることができるため、これにより仕切り部５６の位置決めを容易に行なうことが可能になる。

伝火室である第１空間Ｓ１に充填された伝火薬５９は、点火器４０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５９としては、ガス発生剤６１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、Ｂ／ＮａＮＯ₃、Ｓｒ（ＮＯ₃）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。

伝火薬５９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５９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。

ハウジングの内部の空間のうち、上述したカップ状部材５０が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０が位置している。具体的には、上述したように、カップ状部材５０は、ハウジングの内部に形成された燃焼室６０内に突出して配置されており、このカップ状部材５０の頂壁部５１の外側表面に面する部分に設けられた空間ならびに側壁部５２の外側表面に面する部分に設けられた空間が燃焼室６０として構成されている。これにより、カップ状部材５０の外側表面には、これに隣接してガス発生剤６１が配置されることになる。

また、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ９０が配置されている。フィルタ９０は、円筒状の形状を有しており、その中心軸がハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されている。

ガス発生剤６１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、燃焼することによってガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤６１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、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体としてガス発生剤６１が形成される。

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。

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、たとえばポリビニルアルコール、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。また、この他にも、バインダとしては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、微結晶性セルロース、グアガム、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、デンプン等の多糖誘導体や、二硫化モリブデン、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、アルミナ等の無機バインダも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６１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、ディスク型ガス発生器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６１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６１の形状の他にもガス発生剤６１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。

フィルタ９０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等が利用できる。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できる。

また、フィルタ９０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。

フィルタ９０は、燃焼室６０にて発生したガスがこのフィルタ９０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、ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去手段としても機能する。したがって、ガスを十分に冷却しかつ残渣が外部に放出されないようにするためには、燃焼室６０内にて発生したガスが確実にフィルタ９０中を通過するようにすることが必要である。なお、フィルタ９０は、ハウジングの周壁部を構成する下部側シェル１０の周壁部１２および上部側シェル２０の周壁部２２との間で所定の大きさの間隙部２８が形成されることとなるように、当該周壁部１２，２２から離間して配置されている。

フィルタ９０に対面する部分の上部側シェル２０の周壁部２２には、複数個のガス噴出口２３が設けられている。この複数個のガス噴出口２３は、フィルタ９０を通過したガスをハウジングの外部に導出するためのものである。

また、上部側シェル２０の周壁部２２の内周面には、上記複数個のガス噴出口２３を閉鎖するようにシール部材としての金属製のシールテープ２４が貼り付けられている。このシールテープ２４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好適に利用でき、当該シールテープ２４によって燃焼室６０の気密性が確保されている。

燃焼室６０のうち、底板部１１側に位置する端部近傍には、下側支持部材７０が配置されている。下側支持部材７０は、環状の形状を有しており、フィルタ９０と底板部１１との境目部分を覆うように、これらフィルタ９０と底板部１１とに実質的に宛がわれて配置されている。これにより、下側支持部材７０は、燃焼室６０の上記端部近傍において、底板部１１とガス発生剤６１との間に位置している。

下側支持部材７０は、底板部１１の内底面に沿うように底板部１１に宛がわれた円環板状の基部７１と、フィルタ９０の底板部１１寄りの内周面に当接する当接部７２と、基部７１から天板部２１側に向けて立設された筒状の立設部７３とを有している。当接部７２は、基部７１の外縁から延設されており、立設部７３は、基部７１の内縁から延設されている。立設部７３は、カップ状部材５０の延設部５３を介して、下部側シェル１０の突状筒部１３の外周面と、保持部３０の内側被覆部３１の外周面とを覆っている。

下側支持部材７０は、フィルタ９０をハウジングに固定するための部材であるとともに、作動時において、燃焼室６０にて発生したガスがフィルタ９０の内部を経由することなくフィルタ９０の下端と底板部１１との間の隙間から流出してしまうことを防止する流出防止手段としても機能する。そのため、下側支持部材７０は、たとえば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ており、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。

ここで、上述したカップ状部材５０の延設部５３の先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下側支持部材７０の基部７１との間に配置されている。これにより、当該先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と基部７１とによって挟み込まれて保持されている。このように構成することにより、カップ状部材５０は、その延設部５３の先端部５４が下側支持部材７０の基部７１によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態となり、底板部１１に対して固定されることになる。

燃焼室６０のうち、天板部２１側に位置する端部には、上側支持部材８０が配置されている。上側支持部材８０は、略円盤状の形状を有しており、フィルタ９０と天板部２１との境目部分を覆うように、これらフィルタ９０と天板部２１とに宛がわれて配置されている。これにより、上側支持部材８０は、燃焼室６０の上記端部近傍において、天板部２１とガス発生剤６１との間に位置している。

上側支持部材８０は、天板部２１に当接する基部８１と、当該基部８１の周縁から立設された当接部８２とを有している。当接部８２は、フィルタ９０の天板部２１側に位置する軸方向端部の内周面に当接している。

上側支持部材８０は、フィルタ９０をハウジングに固定するための部材であるとともに、作動時において、燃焼室６０にて発生したガスがフィルタ９０の内部を経由することなくフィルタ９０の上端と天板部２１との間の隙間から流出してしまうことを防止する流出防止手段としても機能する。そのため、上側支持部材８０は、たとえば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ており、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。

この上側支持部材８０の内部には、燃焼室６０に収容されたガス発生剤６１に接触するように円盤状のクッション材８５が配置されている。これにより、クッション材８５は、燃焼室６０の天板部２１側の部分において天板部２１とガス発生剤６１との間に位置することになり、ガス発生剤６１を底板部１１側に向けて押圧している。

クッション材８５は、成形体からなるガス発生剤６１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、好適には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る。

図２は、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器の動作を説明するための模式図である。次に、この図２と前述の図１とを参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの動作について説明する。なお、図２においては、カップ状部材５０の内部の状態変化を（Ａ）、（Ｂ）の順に時系列で表わしている。

図１を参照して、ディスク型ガス発生器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。伝火室である第１空間Ｓ１に収容された伝火薬５９は、点火器４０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を開始する。

その際、図２（Ａ）に示すように、点火器４０が作動した直後においては、点火部４１に装填されていた点火薬が急速に燃焼することによって点火部４１のスクイブカップが破裂するとともに、当該点火薬が急速に燃焼することによって生じる推力が、伝火室である第１空間Ｓ１に充填された伝火薬５９に伝播する。この推力は、主として点火器４０の軸方向に沿って（すなわち、図中に示す矢印ＡＲ方向に向けて）、第１空間Ｓ１に充填された伝火薬５９を伝播し、仕切り部材５５の仕切り部５６へと至る。

図２（Ｂ）に示すように、上記推力が仕切り部５６に達することにより、脆弱な部材からなる仕切り部材５５の仕切り部５６は、破裂または変形する。この仕切り部５６の破裂または変形は、点火薬が燃焼することによって生じる熱粒子による伝火薬５９の着火とほぼ同時かそれよりも早く発生する。

ここで、仕切り部５６が破裂した場合には、仕切り部５６によって仕切られていた第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とが連通することになり、伝火薬５９が充填された空間の容積は、空隙部としての第２空間Ｓ２の容積分だけ瞬時に増加することになる。このとき、伝火薬５９は、点火薬が燃焼することによって生じる推力を受けてカップ状部材５０の内部において飛散し、分散した状態となる。

一方、仕切り部５６が変形した場合には、伝火薬５９が充填された空間の容積は、当該仕切り部５６がカップ状部材５０の頂壁部５１側に向けて押し遣られた分だけ瞬時に増加することになる。このとき、伝火薬５９は、点火薬が燃焼することによって生じる推力を受けてカップ状部材５０の内部において飛散し、分散した状態となる。

このように仕切り部５６が破裂または変形することにより、伝火薬５９が充填された空間の容積が瞬時に増加するとともに、これに伴って伝火薬５９がカップ状部材５０の内部において分散した状態となるため、隣り合う伝火薬５９同士の接触が解除されてその露出表面積が増加することに伴い、伝火薬５９が位置する部分における伝火薬５９の密度が大幅に減少することになる。これにより、点火薬が燃焼することで発生した熱粒子が、当該伝火薬５９が分散した状態にあるカップ状部材５０の内部に対して万遍なく行き渡ることになり、伝火薬５９の燃焼が大幅に促進されることになる。

そのため、より短時間のうちにより点火器４０から遠い位置にある伝火薬５９についても熱粒子によって着火されてその燃焼を開始することになり、結果としてカップ状部材５０の内部の空間の圧力上昇ならびに当該空間の温度上昇が大幅に促進されることとなる。その結果、より短時間のうちにカップ状部材５０が破裂または溶融することになり、伝火薬５９が燃焼することによって生じた多量の熱粒子が、燃焼室６０へと早期に流れ込むことになる。

図１に示すように、多量の熱粒子が燃焼室６０に流れ込むことにより、燃焼室６０に収容されたガス発生剤６１が着火されて燃焼し、多量のガスが発生する。燃焼室６０にて発生したガスは、フィルタ９０の内部を通過し、その際、フィルタ９０によって熱が奪われて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９０によって除去されて間隙部２８に流れ込む。

ガス発生剤６１が燃焼することで生じるハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴い、上部側シェル２０に設けられたガス噴出口２３を閉鎖していたシールテープ２４が開裂し、当該ガス噴出口２３を介して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、ディスク型ガス発生器１Ａに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、当該エアバッグを膨張および展開する。

ここで、点火器４０が作動することで発生する推力の伝播を受けて仕切り部材５５の仕切り部５６が破裂するかまたは変形するかは、仕切り部材５５の機械的強度（厚みや材質、形状等）や点火器４０の出力、点火部４１と仕切り部５６との間の距離、第１空間Ｓ１に充填された伝火薬５９の密度等によって決まることになる。

また、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、点火器４０が作動することで発生する推力の伝播を受けて仕切り部材５５の仕切り部５６が破裂または変形することで、伝火薬５９が充填された空間の容積が瞬時に増加するように構成した場合を例示したが、当該推力を利用するのではなく、伝火薬５９の燃焼に伴う第１空間Ｓ１の圧力上昇を利用して仕切り部材５５の仕切り部５６が破裂または変形するように構成したり、あるいは、伝火薬５９の燃焼に伴う第１空間Ｓ１の温度上昇を利用して仕切り部材５５の仕切り部５６が溶融するように構成したりすることにより、伝火薬５９が充填された空間の容積が瞬時に増加するように構成することも可能である。

このように、伝火薬５９の燃焼に伴う第１空間Ｓ１の圧力上昇や温度上昇を利用して仕切り部材５５の仕切り部５６を破裂または変形あるいは溶融させるためには、上述した仕切り部材５５の機械的強度（厚みや材質、形状等）や点火器４０の出力、点火部４１と仕切り部５６との間の距離、第１空間Ｓ１に充填された伝火薬５９の密度等を種々調整すればよいが、特に仕切り部材を樹脂製の部材にて構成することにより、比較的容易にその実現が可能である。

なお、いずれの場合においても、仕切り部材５５の仕切り部５６は、カップ状部材５０よりも脆弱であることが好ましい。仕切り部５６をカップ状部材５０よりも脆弱にする手法としては、これらの厚みを調整したり、これらの材質を異ならしめたり、これらの形状を工夫したりすること等が想定される。

このように構成することにより、カップ状部材５０が破裂または溶融するに先立って仕切り部５６を破裂または変形あるいは溶融させることが、比較的容易に実現できることになる。ただし、カップ状部材５０が破裂または溶融するに先立って仕切り部５６を破裂または変形あるいは溶融させることができる場合には、仕切り部材５５の仕切り部５６とカップ状部材５０とが同等程度の機械的強度を有していてもよいし、カップ状部材５０が仕切り部材５５の仕切り部５６よりも脆弱であってもよい。

以上において説明したように、上述したディスク型ガス発生器１Ａとすることにより、伝火薬５９の燃焼が促進されることによってガス発生剤６１の燃焼をより早期に開始させることが可能になるため、結果として点火器が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を従来に比して短縮化することができる。また、仕切り部材５５を追加することにより、部品点数は増加することになるものの、伝火薬５９の充填量は大幅に少なくすることができ、点火器が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を低コストに短縮化させることができる。

このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａとすることにより、伝火薬５９の充填量を少なく抑えつつも、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を短縮化することができるディスク型ガス発生器とすることができる。

（第１変形例）
図３は、上述した実施の形態１に基づいた第１変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。以下、この図３を参照して、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｂについて説明する。

図３に示すように、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｂは、仕切り部材５５の仕切り部５６に凸部５６ａが設けられている点においてのみ、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとその構成が相違している。

具体的には、ディスク型ガス発生器１Ｂにおいては、仕切り部５６の一部をカップ状部材５０の頂壁部５１側に向けて膨出させることで環状の凸部５６ａが設けられており、これにより仕切り部５６が断面視波状の凹凸を有するように構成されている。

このように構成した場合には、上述した実施の形態１において説明した効果が得られるばかりでなく、伝火室である第１空間Ｓ１への伝火薬５９の装填の際に、より高密度に伝火薬５９を充填することが可能になる効果も得られる。

なお、仕切り部５６の凹凸形状としては、上述したものに限らず、どのような形状のものであってもよい。たとえば、仕切り部５６の一部を第１空間Ｓ１側に向けて膨出させることで環状の凸部を設けてもよいし、仕切り部５６の全体を湾曲させることとしてもよい。また、仕切り部５６に点列状または行列状に複数の凸部または凹部を設けることとしてもよい。

（第２変形例）
図４は、上述した実施の形態１に基づいた第２変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。以下、この図４を参照して、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｃについて説明する。

図４に示すように、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｃは、仕切り部材５５の仕切り部５６にスコア５６ｂが設けられている点においてのみ、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとその構成が相違している。

具体的には、ディスク型ガス発生器１Ｃにおいては、仕切り部５６の第１空間Ｓ１側の主面にスコア５６ｂが設けられている。当該スコア５６ｂは、仕切り部５６の略中央部を中心として平面視十字状またはアスタリスク状に設けられていることが好ましい。

このように構成した場合には、上述した実施の形態１において説明した効果が得られるばかりでなく、点火器４０の作動時においてより確実に仕切り部５６が破裂または変形等することになり、伝火薬５９の燃焼の促進を確実ならしめる効果を得ることができる。

なお、スコア５６ｂは、必ずしも仕切り部５６の第１空間Ｓ１側の主面に設けられている必要はなく、カップ状部材５０の頂壁部５１側の主面に設けられていてもよい。また、スコア５６ｂの形状は、上述したものに限られず、その形状を必要に応じて種々変更することが可能である。

（第３変形例）
図５は、上述した実施の形態１に基づいた第３変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。以下、この図５を参照して、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｄについて説明する。

図５に示すように、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｄは、仕切り部材５５の筒状部５７の仕切り部５６側の端部とは反対側の端部に、外側に向けて折り返された折返し部５８が設けられている点においてのみ、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとその構成が相違している。

具体的には、ディスク型ガス発生器１Ｄにおいては、カップ状部材５０の頂壁部５１側に位置する仕切り部５６の端部に外側に向けて折り返された折返し部５８が設けられており、当該折返し部５８がカップ状部材５０の側壁部５２に当接するように、仕切り部材５５がカップ状部材５０に圧入されて固定されている。

このように構成した場合には、上述した実施の形態１において説明した効果が得られるばかりでなく、カップ状部材５０に対する仕切り部材５５の固定を確実ならしめる効果を得ることができる。

（第４変形例）
図６は、上述した実施の形態１に基づいた第４変形例に係るディスク型ガス発生器の要部の拡大断面図である。以下、この図６を参照して、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｅについて説明する。

図６に示すように、本変形例に係るディスク型ガス発生器１Ｅは、カップ状部材５０の頂壁部５１と側壁部５２とが略直交するように、これら頂壁部５１と側壁部５２とが接続された形状を有している点においてのみ、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとその構成が相違している。

具体的には、カップ状部材５０の頂壁部５１と側壁部５２とが略直交するように構成されることにより、仕切り部材５５の筒状部５７の開口端側の端部が、これら頂壁部５１と側壁部５２との内隅部に当接するように配置されている。

このように構成した場合には、上述した実施の形態１において説明した効果が得られるばかりでなく、カップ状部材５０に対する仕切り部材５５の位置決めを確実ならしめる効果を得ることができる。

（検証試験）
以下においては、本発明の効果を確認した検証試験について説明する。検証試験においては、実施例として、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａを４個製作するとともに、比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ｘ，１Ｙをそれぞれ４個ずつ製作した。

実施例および比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ａ，１Ｘ，１Ｙは、いずれも、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたものであり、ガス発生剤の充填量および伝火薬の充填量を同じにすることにより、それらのガス発生量は、いずれも約３．０［ｍｏｌ］に設定されている。ここで、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａと、比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ｘ，１Ｙとを比較した場合に、異なる点は、カップ状部材の構成および伝火薬の充填状態のみであり、その他の点については、いずれも共通の構成とした。

図１を参照して、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａは、カップ状部材５０の内部に仕切り部材５５が配置されてなるものであり、第１空間Ｓ１の容積は、約３２１７［ｍｍ³］であり、当該第１空間Ｓ１における伝火薬５９の充填率は、約９５［％］である。なお、第２空間Ｓ２の容積は、約１１９６［ｍｍ³］である。

図７は、比較例１に係るディスク型ガス発生器の概略図である。図７に示すように、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘは、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａ（図１参照）と比較して、カップ状部材５０の内部に仕切り部材５５が配置されていない点においてのみ構成が相違している。ここで、伝火薬５９が充填されたカップ状部材５０の内部の空間の容積は、約４４１３［ｍｍ³］であり、当該空間における伝火薬５９の充填率は、約７０［％］である。

図８は、比較例２に係るディスク型ガス発生器の概略図である。図８に示すように、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙは、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａ（図１参照）と比較して、カップ状部材５０の内部に仕切り部材５５が配置されていない点およびカップ状部材５０が小型である点においてのみ構成が相違している。ここで、伝火薬５９が充填されたカップ状部材５０の内部の空間の容積は、約３２２０［ｍｍ³］であり、当該空間における伝火薬５９の充填率は、約９５［％］である。

すなわち、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘは、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａと比較した場合に、伝火薬５９の充填量およびカップ状部材５０の内部の空間の容積がほぼ同じであり、伝火薬５９が充填された空間における伝火薬５９の密度のみが相違している。一方、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙは、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａと比較した場合に、伝火薬５９の充填量および伝火薬５９が充填された空間における伝火薬５９の密度がほぼ同じであり、カップ状部材５０の内部の空間の容積のみが相違している。

検証試験においては、実施例および比較例１，２に係る各々４個のディスク型ガス発生器１Ａ，１Ｘ，１Ｙを個別に所定の容積の密閉されたタンク内に設置するとともに、これを動作させてタンク内圧の上昇を経時的に計測することとし、これにより、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間Ｔｏｕｔ、点火器が作動した時点から１０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ１、および、点火器が作動した時点から２０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ２を測定した。

このうち、Ｐ１およびＰ２は、点火器が作動した時点から比較的早い段階においてどの程度のガス出力が得られたかを示すものであり、当該Ｐ１およびＰ２の値が大きい程、より早期に多量のガスがディスク型ガス発生器から排出されていることになる。ここで、エアバッグ装置においては、より早期にエアバッグが膨張および展開することが重要であり、そのためには、点火器が作動した時点から比較的早い段階において高いガス出力が得られることが必要である。そのため、ディスク型ガス発生器としては、上記Ｐ１およびＰ２の値がより大きいことが好ましい。

なお、実施例および比較例１，２に係る各々４個のディスク型ガス発生器１Ａ，１Ｘ，１Ｙのうち、２個については、これを水平状態に設置して動作させることとし、残る２個については、これを垂直状態に設置して動作させることとした。ここで、水平状態とは、ハウジングの軸方向が水平面と直交するように配置した状態を意味し、垂直状態とは、ハウジングの軸方向が水平面と平行となるように配置した状態を意味する。

図９は、当該検証試験の試験条件および試験結果を示す表である。なお、図９においては、合計で４個の実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにそれぞれサンプル番号１−４を割り当て、合計で４個の比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘにそれぞれサンプル番号５−８を割り当て、合計で４個の比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙにそれぞれサンプル番号９−１２を割り当てている。

図９に示すように、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、Ｔｏｕｔが、水平状態において平均値で４．８［ｍｓ］であり、垂直状態において平均値で５．６［ｍｓ］であった。一方、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、Ｔｏｕｔが、水平状態において平均値で４．６［ｍｓ］であり、垂直状態において平均値で９．１［ｍｓ］であった。また、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙにおいては、Ｔｏｕｔが、水平状態において平均値で６．７［ｍｓ］であり、垂直状態において平均値で６．９［ｍｓ］であった。

また、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、Ｐ１が、水平状態において平均値で６２．４［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で４６．５［ｋＰａ］であった。一方で、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、Ｐ１が、水平状態において平均値で６３．１［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で１１．８［ｋＰａ］であった。また、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙにおいては、Ｐ１が、水平状態において平均値で４２．１［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で３６．２［ｋＰａ］であった。

さらに、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、Ｐ２が、水平状態において平均値で２２８．０［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で２０９．２［ｋＰａ］であった。一方で、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、Ｐ２が、水平状態において平均値で２３３．０［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で１６５．４［ｋＰａ］であった。また、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙにおいては、Ｐ２が、水平状態において平均値で２１４．７［ｋＰａ］であり、垂直状態において平均値で１９９．３［ｋＰａ］であった。

上記の結果より、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、基本的に水平状態および垂直状態の如何と問わず、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間Ｔｏｕｔが、比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ｘ，１Ｙのいずれよりも短いことが分かる。ただし、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａの水平状態においては、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘの水平状態とほぼ同様のＴｏｕｔとなっている。

また、上記の結果より、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、基本的に水平状態および垂直状態の如何と問わず、点火器が作動した時点から１０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ１が、比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ｘ，１Ｙのいずれよりも大きいことが分かる。ただし、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａの水平状態においては、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘの水平状態とほぼ同様のＰ１となっている。

さらには、上記の結果より、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａにおいては、基本的に水平状態および垂直状態の如何と問わず、点火器が作動した時点から２０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ２が、比較例１，２に係るディスク型ガス発生器１Ｘ，１Ｙのいずれよりも大きいことが分かる。ただし、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａの水平状態においては、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘの水平状態とほぼ同様のＰ２となっている。

ここで、ディスク型ガス発生器は、通常、車両のフロアに対してハウジングの軸方向が所定の角度をもった傾斜姿勢にて設置される場合が多い。また、車両が走行する路面の傾斜状態の変化に伴い、ディスク型ガス発生器の水平面に対する角度は、ある一定の角度範囲で常時変化することになる。そのため、ディスク型ガス発生器においては、上述したある一定の角度範囲内において、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間Ｔｏｕｔが、所定の時間よりも早いことが求められるとともに、点火器が作動した時点から１０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ１、および、点火器が作動した時点から２０［ｍｓ］後のタンク内圧Ｐ２が、いずれも大きい値をとることが求められる。

この点、比較例１に係るディスク型ガス発生器１Ｘは、伝火薬の充填率が相対的に低いことに伴い、ディスク型ガス発生器の傾斜状態が変化することでカップ状部材の内部の空間における伝火薬の位置に偏りが生じ、水平状態と垂直状態でＴｏｕｔ，Ｐ１，Ｐ２に大きな変化が生じている。

これに対し、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙは、伝火薬の充填率が相対的に高いことに伴い、ディスク型ガス発生器の傾斜状態が変化してもカップ状部材の内部の空間における伝火薬の位置に偏りが生じ難く、結果として水平状態と垂直状態でＴｏｕｔ，Ｐ１，Ｐ２に大きな変化は比較的生じていない。

一方、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａは、伝火薬の充填率が相対的に高いことに伴い、ディスク型ガス発生器の傾斜状態が変化してもカップ状部材の内部の空間における伝火薬の位置に偏りが生じ難く、結果として水平状態と垂直状態でＴｏｕｔ，Ｐ１，Ｐ２に大きな変化は生じていないものの、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙよりはその差が大きくなっている。

しかしながら、実施例に係るディスク型ガス発生器１Ａは、上述したように、比較例２に係るディスク型ガス発生器１Ｙよりも、水平状態および垂直状態のいずれにおいてもＴｏｕｔが短くかつＰ１，Ｐ２が大きくなっているため、この点において有利なものと判断できる。

以上により、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとすることにより、伝火薬５９の充填量を少なく抑えつつも、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間を短縮化することができるディスク型ガス発生器とすることができることが、実験的にも確認されたと言える。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるディスク型ガス発生器の概略図である。以下、この図１０を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｆについて説明する。

図１０に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂは、下側支持部材７０に隔壁部７４が設けられている点においてのみ、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａとその構成が相違している。

具体的には、隔壁部７４は、下側支持部材７０の立設部７３がさらに天板部２１側に向けて延設されることにより、ハウジングの軸方向に沿って燃焼室６０の途中位置にまで達するように位置している。これにより、カップ状部材５０の側壁部５２の底板部１１側の一部は、当該隔壁部７４によって囲まれている。

また、隔壁部７４の天板部２１側の端部は、ハウジングの軸方向に沿って点火器４０の点火部４１の上面よりも天板部２１側に配置されている。これにより、点火器４０の点火部４１は、ハウジングの径方向に沿って隔壁部７４によって取り囲まれた状態とされている。

このように構成した場合には、ディスク型ガス発生器１Ａの作動時において、点火器４０に隣接して配置された部分の伝火薬５９が燃焼することによって発生する熱粒子の飛散方向に所定の指向性を付与することができる。

ここで、一般に、点火器によって着火された伝火薬は、その燃焼によって基本的に放射状に燃え広がり、これに伴って伝火薬が燃焼することによって発生する熱粒子も、放射状に飛散ことになり、上述したような指向性を有していない。

しかしながら、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいては、比較的機械強度の高い隔壁部７４が、点火器４０の点火部４１およびその上方の空間をハウジングの径方向において取り囲むように設けられていることに伴い、隔壁部７４に向けて飛散した熱粒子が、当該隔壁部７４によって天板部２１側に向けて飛散するようにその進行方向が変更される（換言すれば進行方向が絞られる）ことになるため、効率的に伝火薬５９が天板部２１側に向けて燃え広がるようになる。

これにより、点火器４０から近い位置に配置された伝火薬５９のみならず、点火器４０から離れた位置に配置された伝火薬５９に対しても、点火器４０の作動開始時点から早期にその着火が行なえることになり、結果としてスムーズにガス発生剤６１を燃焼させることが可能になる。そのため、ガス発生剤６１も迅速に燃焼を開始することになり、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が短縮できることになる。

このように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂとした場合には、上述した実施の形態１において説明した効果が得られるばかりでなく、さらに隔壁部７４を設けることで、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が短縮できることになり、これらの相乗効果によって、より早期にガスを噴出することができるディスク型ガス発生器とすることができる。

（その他の形態等）
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、金属製の部材をプレス加工することによって成形されたプレス成形品にて上部側シェルおよび下部側シェルを構成した場合を例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、プレス加工と他の加工（鍛造加工や絞り加工、切削加工等）との組み合わせによって形成された上部側シェルおよび下部側シェルを使用することとしてもよいし、上記他の加工のみによって形成された上部側シェルおよび下部側シェルを使用することとしてもよい。

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、下部側シェルに突状筒部を設けた場合を例示したが、当該突状筒部が設けられない構成のガス発生器に本発明を適用することも当然に可能である。

さらには、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、カップ状部材として、点火器が作動することによって伝火薬が着火された場合に、その内部の空間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を使用した場合を例示して説明を行なったが、他の構成のカップ状部材を用いることとしてもよい。具体的には、カップ状部材として、ステンレス合金等の機械的強度の高い部材に開口を予め設けておき、当該開口をシールテープによって閉塞することで、作動時において当該シールテープの閉塞が破られるように構成されたものを使用することもできる。その場合には、上述した開口を、伝火室である第１空間を規定する部分のカップ状部材に設けることとしてもよいし、空隙部である第２空間を規定する部分のカップ状部材に設けることとしてもよい。

加えて、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示した特徴的な構成は、本発明の趣旨に照らして許容される範囲で当然に相互に組み合わせることが可能である。

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〜１Ｆディスク型ガス発生器、１０下部側シェル、１１底板部、１２周壁部、１３突状筒部、１４窪み部、１５開口部、２０上部側シェル、２１天板部、２２周壁部、２３ガス噴出口、２４シールテープ、２８間隙部、３０保持部、３１内側被覆部、３２外側被覆部、３３連結部、３４雌型コネクタ部、４０点火器、４１点火部、４２端子ピン、５０カップ状部材、５１頂壁部、５２側壁部、５３延設部、５４先端部、５５仕切り部材、５６仕切り部（底部）、５６ａ凸部、５６ｂスコア、５７筒状部、５８折返し部、５９伝火薬、６０燃焼室、６１ガス発生剤、７０下側支持部材、７１基部、７２当接部、７３立設部、７４隔壁部、８０上側支持部材、８１基部、８２当接部、８５クッション材、９０フィルタ、Ｓ１第１空間、Ｓ２第２空間。

Claims

ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含み、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有するハウジングと、
前記底板部に組付けられ、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含む点火器と、
内部の空間が前記点火部に面するように、前記燃焼室に向けて突出して配置されたカップ状部材と、
前記カップ状部材の内部の空間を前記底板部側の第１空間と前記天板部側の第２空間とに仕切るように、前記カップ状部材の内部に配置された仕切り部とを備え、
前記仕切り部は、前記点火器の作動に伴って破裂または変形あるいは溶融可能となるように、前記点火部に対向して配置され、
前記第１空間が、伝火薬が充填された伝火室として構成されているとともに、前記第２空間が、空隙部として構成され、
前記仕切り部が、筒状部および底部を含む有底筒状の仕切り部材の前記底部にて構成され、
前記仕切り部材が、前記カップ状部材に圧入されることで固定され、
前記筒状部が前記仕切り部としての前記底部よりも前記天板部側に配置されることにより、前記仕切り部としての前記底部の位置決めが、前記筒状部によって行なわれている、ガス発生器。
前記仕切り部が、前記カップ状部材よりも脆弱である、請求項１に記載のガス発生器。
前記カップ状部材が、前記点火器の作動に伴う前記伝火薬の燃焼により前記第１空間および前記第２空間を規定する部分の全体が破裂または溶融する部材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。
前記筒状部が、外側に向けて折り返された折返し部を前記天板部側の端部に含み、
前記折返し部が前記カップ状部材の側壁部に当接することにより、前記仕切り部材が、前記カップ状部材に固定されている、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。