JP7343354B2 - ガス発生器、及びガス発生器の組立方法 - Google Patents
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Description
の場合であっても包囲部材と蓋部材との嵌合部位の範囲が広がることがない。そのため、ガス発生器によると、点火装置の作動前における嵌合部位を避けるように連通孔を形成することで、点火装置が作動したときに蓋部材が包囲部材から外れる方向へ移動するか否かに関わらず、連通孔が嵌合部位によって閉塞されることを抑制できる。これにより、燃焼物の燃焼生成物を連通孔から収容器の外部空間へ確実に排出することができる。その結果、ガス発生器において、所望の燃焼性能を安定して得ることができる。
されていてもよい。
実施形態1として、本願開示に係る技術をデュアルタイプのガス発生器に適用した場合について説明する。図1は、実施形態1に係るガス発生器100の軸方向断面図である。図1では、ガス発生器100の作動前の状態が示されている。ガス発生器100は、2つの点火装置を備えるデュアルタイプのガス発生器として構成されている。
図1に示すように、ガス発生器100は、第1点火装置10と、第2点火装置20と、隔壁部材4と、内筒部材5と、仕切部材6と、収容器7と、フィルタF1と、リテーナR1と、これらを収容するハウジング1と、を備えている。ハウジング1の内部空間は、隔壁部材4によって、第1点火装置10及び第1ガス発生剤110が収容される第1燃焼室11と、第2点火装置20及び第2ガス発生剤120が収容される第2燃焼室12と、に分割されている。
そのため、各点火装置の作動タイミングは、衝突の際の衝撃の大きさに基づき決定される。センサ(図示せず)が感知した衝撃の大きさに応じて、衝撃が弱い場合には第2点火装置20が作動せずに第1点火装置10のみが作動することや、衝撃が強い場合には第1点火装置10と第2点火装置20とが同時に作動することがある。
ハウジング1は、夫々が有底略円筒状に形成された金属製の上部シェル2及び下部シェル3が互いの開口端同士を向き合わせた状態で接合されることによって、軸方向の両端が閉塞した短尺円筒状に形成されている。ここで、ハウジング1の軸方向に沿う方向をガス発生器100の上下方向と定義し、上部シェル2側(即ち、図1における上側)をガス発生器100の上側とし、下部シェル3側(即ち、図1における下側)をガス発生器100の下側とする。
ミニウム箔等が利用される。これにより、ハウジング1の気密性が確保されている。
隔壁部材4は、第1燃焼室11と第2燃焼室12とをハウジング1内に画定する部材である。隔壁部材4は、円盤状の分割壁部41と筒状の嵌入壁部42と終端部43とを有する。分割壁部41は、ハウジング1の軸方向と概ね直交する方向に延在してハウジング1の内部空間を上下に分割している。嵌入壁部42は、分割壁部41に繋がると共に該分割壁部41の周縁から下部シェル3の下側周壁部31の内周面に沿って概ね上方へ延在している。終端部43は、嵌入壁部42に繋がると共に該嵌入壁部42の上端からハウジング1の径方向外側に延在している。図1に示すように、終端部43が下部シェル3の下側周壁部31の上端面に配置されることで、隔壁部材4が下部シェル3によって支持されている。また、分割壁部41には、内筒部材5が貫通する貫通孔411が形成されている。また、分割壁部41における、後述する収容器7の突出部921に対向する位置には、突出部921を受け入れるように上側に凹んだ受け入れ部412が形成されている。
第1点火装置10は、下部シェル3の底板部32に形成された第1嵌合孔32aに固定されている。第1点火装置10は、後述する第2点火装置20と同様の構成を有する。図1に示すように、第1点火装置10は、第1点火器10aを含んで構成されており、第1点火器10aは、点火薬が収容された金属製のカップ体C1と、外部から電流の供給を受けるための一対の通電ピンEP1,EP1と、を有する。一対の通電ピンEP1,EP1に供給される電流により第1点火器10aが作動することで、該点火薬が燃焼し、その燃焼生成物がカップ体C1の外部に放出される。
内筒部材5は、第1点火装置10を取り囲むようにハウジング1内に固定された筒状の部材である。内筒部材5は、下部周壁部51と接続部52と上部周壁部53と先端部54とを有する。下部周壁部51は、下端が下部シェル3の底板部32に接触すると共に上方へ延在している。接続部52は、下部周壁部51に繋がっている。上部周壁部53は、接続部52に繋がると共に下部周壁部51よりも縮径して接続部52から上方へ延在している。先端部54は、上部周壁部53に繋がると共に該上部周壁部53から内側に曲がって終端し、その端縁によって内筒部材5の開口部を形成している。図1に示すように、内筒部材5は、下部周壁部51が下部シェル3の底板部32における第1嵌合孔32aの近傍に接触するように、第1嵌合孔32aに固定された第1点火装置10と嵌合している。下部周壁部51及び上部周壁部53は、上部シェル2の天板部22に向かって上方へ延在した状態となっている。また、内筒部材5は、上部周壁部53及び先端部54が第1燃焼室11内に突出するように貫通孔411を貫通した状態で、隔壁部材4と嵌合している。また、内筒部材5の内部空間は、先端部54に形成された開口部を介して上部シェル2の上側周壁部21の内部空間と繋がることで、第1燃焼室11の一部を形成している。また、内筒部材5の下部周壁部51には、内筒部材5の内部空間(即ち、第1燃焼室11)と第
2燃焼室12とを連通する流通孔55が複数形成されている。
図1に示すように、内筒部材5の内部には、内筒部材5の内部空間を上下に仕切る、仕切部材6が配置されている。内筒部材5の内部空間のうち、仕切部材6よりも下側(第1点火装置10側)の空間である第1伝火室S1には、第1伝火薬111が、第1ガス発生剤110が混在することなく収容されている。第1伝火薬111は、第1点火装置10の作動により着火し、その燃焼ガスによって第1ガス発生剤110を燃焼させる。仕切部材6は、第1伝火薬111の燃焼ガスによる第1ガス発生剤110の着火を妨げないように、第1伝火薬111の燃焼ガスにより速やかに燃焼、溶融あるいは消滅する材料で形成されている。また、金網等の多孔部材を仕切部材6として使用してもよい。仕切部材6の上下位置は、第1燃焼室11内に収容される第1伝火薬111及び第1ガス発生剤110の量に応じて、適宜変更することができる。
図2は、実施形態1に係るガス発生器100における第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。図2では、第2点火装置20の作動前の状態が示されている。図2に示すように、第2点火装置20は、下部シェル3の底板部32に形成された第2嵌合孔32bに固定されている。第2点火装置20は、第2点火器20aと、ハウジング1に取り付けられて第2点火器20aを支持するカラー20bと、カラー20bに対して第2点火器20aを固定する、樹脂材料で形成された保持部20cと、を備える。第2点火装置20は、「点火装置」の一例である。
収容器7は、第2点火装置20を取り囲むようにハウジング1内に固定された包囲部材8と、包囲部材8と嵌合することで包囲部材8と共に収容器7の内部空間である第2伝火室S2を画定する蓋部材9と、を含んで形成されている。
している。閉塞部92の中央には、分割壁部41に向かって突出した突出部921が形成されている。突出部921は、分割壁部41に形成された受け入れ部412に受け入れられている。この閉塞部92と分割壁部41との間には、隙間G1が形成されている。隙間G1に第2ガス発生剤120が入り込まないように、閉塞部92と分割壁部41との距離D1が設定されている。また、第2点火器20aのカップ体C2の上端面と突出部921との間にも隙間G2が形成されている。この隙間G2には、第2伝火薬121が存在していてもよい。特に、包囲部材8がカップ体C2の上端面以上の高さまで延びている場合は、不要な空間を形成しないように、この隙間G2は第2伝火薬121で埋められる。
図1に示すように、フィルタF1は、筒形状を有しており、その上端部が上部シェル2の天板部22に支持され、下端部が隔壁部材4の分割壁部41に支持された状態で、第1ガス発生剤110とガス排出孔13との間に配置されている。フィルタF1は、燃焼ガスが通過可能に構成されており、第1燃焼室11及び第2燃焼室12で発生した燃焼ガスは、フィルタF1を通過することで冷却される。このとき、フィルタF1は、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。また、フィルタF1とガス排出孔13が形成された上側周壁部21との間には、環状の間隙15が形成されている。
第1ガス発生剤110や第2ガス発生剤120には、比較的燃焼温度の低いガス発生剤を使用することができる。第1ガス発生剤110や第2ガス発生剤120の燃焼温度は、1000~1700℃の範囲に設定することができる。このような第1ガス発生剤110や第2ガス発生剤120としては、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を含む、公知のものを用いることができる。また、第1ガス発生剤110や第2ガス発生剤120には、例えば顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状等、種々の形状を採用できる。
第1伝火薬111や第2伝火薬121としては、着火性が良く、第1ガス発生剤110や第2ガス発生剤120よりも燃焼温度の高いガス発生剤を使用することができる。第1伝火薬111や第2伝火薬121の燃焼温度は、1700~3000℃の範囲に設定することができる。このような第1伝火薬111や第2伝火薬121としては、例えば、ニトログアニジン(34重量%)、硝酸ストロンチウム(56重量%)を含む、公知のものを用いることができる。また、第1伝火薬111や第2伝火薬121は、例えば顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状等、種々の形状を採用できる。
実施形態1に係るガス発生器100は、第2伝火薬121の燃焼ガスを連通孔71から確実に排出可能となるように構成されている。以下、ガス発生器100の動作について、第2点火装置20が作動して第2伝火薬121が燃焼したときの動作を中心に説明する。本例では、第2点火装置20が第1点火装置10に遅れて(つまり、第1点火装置10が作動した後に)作動した場合について説明する。
5を通り、シールテープ14を破ってガス排出孔13からハウジング1の外部へと放出される。
次に、実施形態1に係るガス発生器の組立方法について説明する。但し、本願開示のガス発生器の組立方法は、以下の方法に限定されるものではない。図5は、実施形態1に係るガス発生器の組立方法(以下、単に「組立方法」と称する)のフローチャートである。以下、図5に基づいて説明する。
以上のように、実施形態1に係るガス発生器100では、収容器7のうち、第2点火装置20の作動前において包囲部材8と蓋部材9とが嵌合する嵌合部位72を除く部位に、第2伝火室S2と収容器7の外部空間とを連通する連通孔71が形成されている。
とで蓋部材の移動が阻害された場合に、蓋部材によって塞がれた連通孔が所望通りに開口しない可能性がある。そうすると、燃焼性能の不安定化や圧力上昇による部品の損傷が生じる虞がある。
以下、実施形態1の変形例に係るガス発生器について説明する。変形例の説明では、図1~図10で説明したガス発生器100との相違点を中心に説明し、ガス発生器100と同様の点については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
図11は、実施形態1の変形例1に係るガス発生器100Aにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。図11では、第2点火装置20の作動前の状態が示されている。また、図12は、実施形態1の変形例1に係る蓋部材9を示す図であって、図12(A)は上面図、図12(B)は斜視図である。図11、図12(A)及び図12(B)に示すように、ガス発生器100Aは、連通孔が蓋部材に形成されている点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
図14は、実施形態1の変形例2に係るガス発生器100Bにおける第2点火装置20
付近の構造を説明するための図である。図14では、第2点火装置20の作動前の状態が示されている。また、図15は、実施形態1の変形例2に係る蓋部材9Bを示す図であって、図15(A)は上面図、図15(B)は斜視図である。図14、図15(A)及び図15(B)に示すように、ガス発生器100Bは、連通孔が蓋部材に形成された溝の内壁に形成されている点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
図17は、実施形態1の変形例3に係るガス発生器100Cにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。図17では、第2点火装置20の作動前の状態が示されている。図17に示すように、ガス発生器100Cは、蓋部材の嵌合壁部が包囲部材に嵌入されている点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。より詳細には、変形例3に係る収容器7では、包囲部材8における延在部82の外周面と蓋部材9Cにおける嵌合壁部91の内周面とが向き合うようにして包囲部材8と蓋部材9とが嵌合することで、収容器7が形成されている。このようなガス発生器100Cにおいても、ガス発生器100と同様の効果を奏する。
実施形態2として、本願開示に係る技術をシングルタイプのガス発生器に適用した場合
について説明する。図18は、実施形態2に係るガス発生器200の軸方向断面図である。図18に示すように、ガス発生器200は、上部シェル202と下部シェル203とが溶接固定されて形成されるハウジング201内に、燃焼室16と点火装置30とが各々1つずつ収容された、シングルタイプのガス発生器として構成されている。詳細には、ガス発生器200は、点火装置30と、収容器207と、フィルタF1と、これらを収容するハウジング201と、を備えている。以下、第2実施形態に係るガス発生器200について、ガス発生器100との相違点を中心に説明し、ガス発生器100と同様の構成については同一の符号を付すことで詳細な説明を割愛する。
ように包囲部材208を固定した状態で、包囲部材208の内側に伝火薬131を充填する。包囲部材208の内側に点火装置30を配置した後に伝火薬131を充填するため、ガス発生器200の組み立て時に伝火薬131が点火装置30に加圧されることを回避し、伝火薬131の破損を抑制できる。
図20は、実施形態2の変形例に係るガス発生器200Dにおける点火装置30付近の構造を説明するための図である。図20では、点火装置30の作動前の状態が示されている。図20に示すように、ガス発生器200Dは、連通孔が蓋部材に形成されている点でガス発生器200と相違し、その他の点では概ね同じである。
以上、本願開示の好適な実施形態について説明したが、上述した種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。また、図1から図20で説明した例では、連通孔が包囲部材と蓋部材のうちの何れか一方にのみ形成されている場合について示したが、連通孔は、収容器のうち点火装置の作動前において包囲部材と蓋部材とが嵌合する嵌合部位を除く部位に形成されていれば、包囲部材と蓋部材との両方に形成されていてもよい。つまり、包囲部材と蓋部材とのうち、少なくとも何れか一方に連通孔が形成されていればよい。また、上述の例では、ガス発生剤を燃焼させるための伝火薬を「燃焼物」の一例として示したが、本願開示の技術は、点火装置が伝火薬を介さずにガス発生剤を燃焼させるタイプのガス発生器にも適用できる。その場合、ガス発生剤が「燃焼物」に相当する。また、「燃焼生成物」は、ガス発生剤や伝火薬の燃焼により生じる燃焼ガスに限らず、火炎であって
もよい。また、上述の例では、底板部32,332とカラー20b,30bとが別体のものを溶接等で固定した場合について示したが、これらが予め一体に形成されたものを使用することもできる。また、連通孔の形態や配置も上述の各実施例に限定されることはなく、公知の技術を使用可能である。例えば、収容器の外部空間のうちガス発生剤が多く配置されている領域に伝火薬の火炎が優先的に供給されるように、連通孔を局在させてもよい。
2,202・・・・上部シェル
3,203・・・・下部シェル(ハウジング部品の一例)
4・・・・・・・・隔壁部材
7・・・・・・・・収容器
71・・・・・・・連通孔
72・・・・・・・嵌合部位
8・・・・・・・・包囲部材
9・・・・・・・・蓋部材
91・・・・・・・嵌合壁部
92・・・・・・・閉塞部
92a・・・・・・端面部
92b・・・・・・凹面部
921・・・・・・突出部
922・・・・・・溝部
20・・・・・・・第2点火装置(点火装置の一例)
121・・・・・・第2伝火薬(燃焼物の一例)
30・・・・・・・点火装置
131・・・・・・伝火薬(燃焼物の一例)
100,200・・ガス発生器
FP1・・・・・・流路
Claims (8)
- 点火装置と、
前記点火装置が取り付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記点火装置が作動することで着火される燃焼物が収容された収容器と、を備えるガス発生器であって、
前記収容器は、前記点火装置を取り囲むように前記ハウジング内に固定された包囲部材と、前記包囲部材と嵌合することで前記包囲部材と共に前記収容器の内部空間を画定する蓋部材と、を含み、
前記収容器のうち、前記点火装置の作動前において前記包囲部材と前記蓋部材とが嵌合する嵌合部位を除く部位には、前記収容器の内部空間と外部空間とを連通する連通孔が、前記燃焼物の燃焼生成物を前記収容器の外部空間へ排出可能となるように形成されており、
前記包囲部材は、筒状に形成され、且つ、前記点火装置を取り囲むようにその一端部が前記ハウジング内に固定され、
前記蓋部材は、前記包囲部材の他端部に形成された開口部を閉塞するように前記包囲部材と嵌合し、
前記点火装置の作動前における前記嵌合部位の前記包囲部材の軸方向における長さは、前記燃焼物が燃焼した場合に想定される、前記包囲部材の軸方向における前記蓋部材の前記包囲部材に対する移動量よりも長く設定されている、
ガス発生器。 - 前記連通孔が、前記包囲部材のうちの前記嵌合部位を除いた部位に形成されている、
請求項1に記載のガス発生器。 - 前記蓋部材は、前記包囲部材と嵌合する筒状の嵌合壁部を含み、
前記点火装置の作動前には、前記連通孔が前記嵌合壁部によって閉塞されていない、
請求項2に記載のガス発生器。 - 前記連通孔は、少なくとも前記点火装置の作動時に、前記収容器の内部空間と外部空間とを連通する連通機能を発現するように形成されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。 - 前記蓋部材は、前記嵌合部位を含む筒状の嵌合壁部と、前記嵌合壁部の一端部に形成され、前記包囲部材の前記開口部を閉塞する閉塞部と、を含み、
前記閉塞部の外面には、端面部と、前記端面部に対して凹んだ凹面部と、が形成され、
前記凹面部は、前記ガス発生器において前記閉塞部と対向する部材との間に、前記収容器の外側の空間と繋がる流路を形成し、
前記連通孔は、前記凹面部に形成されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。 - 前記端面部は、前記閉塞部の中央において突出した突出部の頂面として形成され、
前記凹面部は、前記端面部を取り囲むように環状に形成されている、
請求項5に記載のガス発生器。 - 前記凹面部は、前記閉塞部の中央部から放射状に延びる溝の内壁として形成されている、
請求項5に記載のガス発生器。 - 点火装置と、
前記点火装置が取り付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記点火装置が作動することで着火される燃焼物が収容された収容器と、
を備えるガス発生器の組立方法であって、
前記点火装置と、前記点火装置が取り付けられるべき部位を含み且つ前記ハウジングの一部を構成するハウジング部品と、互いに嵌合することで前記収容器の内部空間を画定する包囲部材及び蓋部材と、を準備することと、
前記ハウジング部品に前記点火装置を取り付けることと、
前記ハウジング部品に前記点火装置が取り付けられた部材に対して、前記点火装置を取り囲むように前記包囲部材を固定することと、
前記包囲部材が固定された状態で、前記包囲部材の内側に前記燃焼物を充填することと、
前記包囲部材の内側に前記燃焼物が充填された状態で、前記包囲部材と前記蓋部材とのうちの少なくとも一方に設けられた貫通孔である連通孔が、前記収容器の内部空間と外部空間とを連通すると共に前記燃焼物の燃焼生成物を前記収容器の外部空間へ排出可能となるように、前記包囲部材と前記蓋部材との嵌合部位を除く部位に前記連通孔が位置するように、且つ、前記点火装置の作動前における前記嵌合部位の前記包囲部材の軸方向における長さが、前記燃焼物が燃焼した場合に想定される、前記包囲部材の軸方向における前記蓋部材の前記包囲部材に対する移動量よりも長くなるように、前記包囲部材と前記蓋部材とを嵌合させることと、を含む、
ガス発生器の組立方法。
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