JP7434111B2

JP7434111B2 - ガス発生器

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Publication number: JP7434111B2
Application number: JP2020142172A
Authority: JP
Inventors: 健司鹿浦
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2024-02-20
Anticipated expiration: 2040-08-25
Also published as: JP2022037829A

Description

本発明は、乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、自動車のステアリングホイール等に装備されるエアバッグ装置に組み込まれるディスク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。なお、エアバッグ装置は、たとえば自動車のステアリングホイールまたはインストゥルメントパネル等に装備される。

このようなガス発生器には、種々の構造のものが存在するが、特に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ガス発生器がある。一般に、ディスク型ガス発生器は、軸方向の端部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、フィルタ等が収容されてなるものである。

このうち、フィルタは、ガス発生剤が収容された燃焼室を径方向に取り囲むように配置され、燃焼室にて発生したガス中に含まれるスラグ（残渣）を捕集することで除去する除去手段として機能するとともに、当該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。

このようなフィルタとしては、種々の構成のものが存在するが、その主たるものとして、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材（たとえば、フックメタル、パンチングメタル、または、エキスパンドメタルと称されるもの）を巻き回すことで形成されたフィルタを利用することが提案されている（たとえば、下記特許文献１参照）。ここで、フックメタルとは、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のことである。パンチングメタルとは、板状金属部材に開口部のみを設けた（すなわち開口部の周縁に突起部を設けない）金属板のことである。エキスパンドメタルとは、板状金属部材にたとえば千鳥状に切れ目を入れるとともにこれを押し広げることにより、当該板状金属部材に開口部を設けて網目状にした金属板のことである。

特開２０１２－１４４０７２号公報

近年では、上述のようなフィルタをハウジングに取り付ける場合、容易に取り付けることができるものが望まれている。

そこで、本発明は、従来よりも、フィルタをハウジングに取り付けることが容易なガス発生器を提供することを目的とする。

（１）下部側シェルと上部側シェルとを有し、複数のガス噴出口が配設された金属製のハウジングと、前記ガス噴出口を前記ハウジングの内側において閉塞するシール状の閉塞部材と、前記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられ、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材を巻き回すことによって形成されたフィルタ材と、前記ハウジングの内壁と前記フィルタ材の内壁とで囲まれる空間から形成された燃焼室と、前記燃焼室に収容され燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、前記ハウジングに装着され、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火器と、を備え、前記下部側シェルは、底板部と、前記底板部の周縁部から前記上部側シェル側に向けて延設された筒状の第１の周壁部と、前記第１の周壁部から前記上部側シェル側に向けて延設され、前記第１の周壁部の内径より大きい内径の筒状の第２の周壁部と、を有し、前記フィルタ材は、前記ハウジングへの取り付け前の状態において、少なくとも軸方向の一端部の外径が前記一端部以外の部位の外径よりも小さく形成され、前記一端部以外の部位の一部である最外層の外径が、前記第１の周壁部の内径より大きくかつ前記第２の周壁部の内径と同径または前記第２の周壁部の内径より小さく形成されているものであり、前記フィルタ材の最外層の外径は、前記第１の周壁部の内側に圧入できる大きさの径に形成されており、前記フィルタ材の前記一端部が前記第１の周壁部の内側に挿入された後であって前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入される前の状態において、前記フィルタ材の前記一端部と前記下部側シェルの前記底板部との間には、前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入される際に前記フィルタ材が前記下部側シェルの前記底板部に向かって移動可能な隙間が形成されており、前記フィルタ材の前記一端部が前記第１の周壁部の内側に挿入された後、前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入されることによって、前記フィルタ材が前記下部側シェルに取り付け固定されていることを特徴とする。

（２）上記（１）のガス発生器においては、前記フィルタ材の最外層は、前記板状金属部材における前記フィルタ材の最外層となる部分の幅を前記板状金属部材における前記フィルタ材の最外層となる部分以外の部位の幅よりも小さく形成されており、前記フィルタ材は、前記板状金属部材の幅の小さい部分が最外層となるように巻き回すことによって形成されたものであることが好ましい。

（３）別の観点として、上記（１）のガス発生器においては、前記フィルタ材の前記一端部は、軸中心方向に外側から加圧することによって変形させて形成したものであってもよい。

（４）上記（１）～（３）のガス発生器においては、前記フィルタ材の他端部が、前記フィルタ材の前記一端部と略同一形状であることが好ましい。

本発明によれば、従来よりも、フィルタをハウジングに取り付けることが容易なガス発生器を提供できる。

本発明の一実施形態に係るガス発生器を示す断面図である。（ａ）が図１のガス発生器に用いられる組立前のフィルタ材の断面図、（ｂ）図１のガス発生器に用いられる組立前の下部側シェルおよび下部側シェルに取り付けられた部位の断面図、である。図１のガス発生器に用いられる組立前のフィルタ材の斜視図である。図１のガス発生器の組立工程の一部を説明するための図である。図１のガス発生器に用いられたフィルタ材の変形例を示す断面図である。（ａ）が図１のガス発生器に用いられたフィルタ材の変形例を示す断面図、（ｂ）が（ａ）の一部拡大図である。（ａ）が図１のガス発生器に用いられたフィルタ材の変形例を示す断面図、（ｂ）が（ａ）の一部拡大図である。

以下、本発明の一実施形態に係る点火器を備えたガス発生器について図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、ガス発生器の型の一例として、ディスク型のガス発生器に本発明の点火器を適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、本発明の点火器は公知のマイクロガスジェネレータ等の他のガス発生器にも適用することができる。

図１に示すように、ガス発生器１００は、軸方向の両端が閉塞された短尺略円筒状に形成され、下部側シェル（イニシエータシェル）１０および上部側シェル（クロージャシェル）２０により構成されるハウジングを有する。このハウジングの内部に設けられた収容空間（燃焼室）には、例えば樹脂材料により形成され且つ上記ハウジング内に配設される部分と当該ハウジング外に配設される部分とで一体的に構成される保持部３６、点火器４０、カップ状部材５０、伝火薬５６、ガス発生剤６１、上側保持部材６３、クッション材（蓋部材）６４、シールテープ（閉塞部材）２４、およびフィルタ材７０等が収容されている。上記収容空間には、ガス発生剤６１が主として収容されたガス発生剤収容室６０が設けられている。

下部側シェル１０および上部側シェル２０は、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である。具体的には、下部側シェル１０および上部側シェル２０は、例えば上型および下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示するような形状に成形される。

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上記ハウジングが構成される。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。周壁部１２は、底板部１１の周縁部から上部側シェル２０側に向けて延設された筒状の第１の周壁部１２ａと、第１の周壁部１２ａの端部から上部側シェル２０側に向けて階段状に延設され、第１の周壁部１２ａより大きい径の筒状の第２の周壁部１２ｂと、を有している。これにより、ハウジングの軸方向の各端部は、天板部２１と底板部１１とによって閉塞されている。なお、下部側シェル１０と上部側シェル２０との接合には、例えば電子ビーム溶接、レーザー溶接、又は摩擦圧接等の方法が好適に利用できる。

上部側シェル２０は、周壁部２２の下端から連続して外側に向けて突出した固定部２５を有している。この固定部２５は、ハウジングを外部の部材（図示略）に対して固定するための部位であり、これにより設置後にガス発生器１００が固定部２５を介して当該外部の部材によって支持されることになる。なお、上部側シェル２０の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが好ましいが、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。

また、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が設けられている。これにより、底板部１１の中央部には、突状筒部１３の外壁によって窪み部１４が形成される。突状筒部１３は、金属製の下部側シェル１０の一部であり、保持部３６のうちハウジング内に配設された部分を介して点火器４０が固定される部位である。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、平面視で円形状の開口部１５が設けられている。この開口部１５は、点火器４０の一対の鉄、アルミ、ステンレス鋼等の金属材料で構成された端子ピン４２、４３が挿通される部位である。端子ピン４２、４３は、開口部１５を介して窪み部１４からハウジング外側（下部側シェル１０側）に向けて突出して配置されている。開口部１５の大きさは、点火器４０の最大外形部分である点火部の外形よりも小さくなっている。これにより、万一、保持部３６に予期せぬ破損が生じた場合であっても、ハウジング内部の圧力上昇を受けて点火器４０が開口部１５を通過してハウジングの外部に飛び出てしまうことが防止される。下部側シェル１０の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが好ましいが、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。なお、端子ピン４２、４３の固定方法については後述する。

保持部３６は、点火器４０の端子ピン４２、４３を部分的に露出させた状態で保持すると共に、端子ピン４２、４３とコントロールユニット（図示略）とを電気的に接続するためのハーネスの雄型コネクタ（図示略）を接続するための雌型コネクタ部３６ａを有している。保持部３６は例えば樹脂材料を用いたインサート成形によって形成される。詳しくは、下部側シェル１０の開口部１５を介して点火器４０を差し込む。次に、下金型（図示略）で下部側シェル１０を固定し、上金型（図示略）で点火器４０を固定する。上金型から樹脂材料を流し込み、保持部３６を形成する。

点火器４０は、保持部３６に保持されることによりハウジング内に配置されている。点火器４０は、火炎を発生するものであり、内部に設けられた点火部（図示せず）と、上述の端子ピン４２、４３と、を備えている。この端子ピン４２、４３は、点火器４０のスクイブカップ（有底カップ部材）５２内に設けられた金属製（鉄、アルミ、ステンレス鋼等の金属材料）の保持部材（アイレット）（図示せず）に直接又は間接的に保持されている。なお、点火部（図示せず）は、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（図示せず）と当該点火薬を着火させるための抵抗体（ブリッジワイヤ）（図示せず）とを含んでいる。端子ピン４２、４３は、上記点火薬を着火させるため上記抵抗体を介して互いに接続されている。上記抵抗体は、端子ピン４２、４３の先端を連結するように取り付けられ、この抵抗体を取り囲むように又はこの抵抗体に近接するように上記点火薬が上記スクイブカップ５２内に装填されている。上記抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、上記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。

衝突を検知した際には、端子ピン４２、４３を介して上記抵抗体に所定量の電流が流れるようになっている。上記抵抗体に電流が流れることにより、上記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上記スクイブカップ５２を破裂させる。上記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、上記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。

上述のカップ状部材５０は、保持部３６および点火器４０を覆うように設けられている。カップ状部材５０は、底板部１１側の端部が開口した略円筒形状を有しており、内部に伝火薬５６が収容された伝火室５５を含んでいる。カップ状部材５０は、その伝火室５５が点火器４０内の上記点火部に面するようにガス発生剤収容室６０内に配置されている。また、カップ状部材５０は、開口端側にフランジ状に延出された先端部５４を有している。このようなカップ状部材５０は、点火器４０が作動することによって伝火薬５６が着火された場合に伝火室５５内の圧力上昇又は発生した熱の伝導に伴って破裂又は溶融するものであり、例えばアルミニウムまたは熱硬化性樹脂等の機械的強度が比較的低いものが用いられる。

伝火薬５６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５６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等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物等が用いられる。また、伝火薬５６としては、オートイグニッション（ＡＩ）機能を有するものを用いることも可能である。ＡＩ機能とは、点火器４０の作動によらずに自動発火する機能である。ＡＩ機能を有する伝火薬５６は、ガス発生剤６１よりも低い温度で自動発火するので、ガス発生器１００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、外部から加熱されることによるガス発生器１００の異常動作の誘発を防ぐことができる。

ガス発生剤収容室６０は、下部側シェル１０および上部側シェル２０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５０が配置された部分を取り巻く空間であって、ガス発生剤６１が収容される空間を形成する。また、ガス発生剤収容室６０をハウジングの径方向に取り巻く空間には、上述のフィルタ材７０が当該ハウジングの内壁に沿って配置されている。フィルタ材７０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ることにより、ガス発生剤収容室６０を径方向に取り囲んでいる。

ガス発生剤６１は、点火器４０によって点火されることによって生じた火炎によって着火され、燃焼することによってガスを発生させる一体成型物である。ガス発生剤６１としては、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又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、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、塩基性硝酸銅や塩基性炭酸銅等の塩基性金属水酸化物、過塩素酸アンモニウム又は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、スラグ形成剤、又は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、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、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。

フィルタ材７０は、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材（たとえば、フックメタル、パンチングメタル、または、エキスパンドメタルと称されるもの）を巻き回すことによって形成された筒状のものが利用される。本実施形態では、図２（ａ）および図３に、パンチングメタルを巻き回すことによって形成されたフィルタ材７０を例として示す。ここで、図２（ａ）はフィルタ材７０の断面図、図３はフィルタ材７０の斜視図である。なお、図２（ａ）においては、図３に示した複数の穴部７１の図示を省略している。

また、フィルタ材７０は、最外層７０ａと、最外層７０ａの内部層７０ｂとが形成されており、最外層７０ａおよび内部層７０ｂの各層には、気体が通過可能な複数の穴部７１が幅方向および周方向に沿って設けられている。フィルタ材７０は、下部側シェル１０への取り付け前において、軸方向の一端部および他端部の外径（図２（ａ）のΦＤ）が一端部および他端部以外の部位の外径（図２（ａ）のΦＣ）よりも小さく形成されている。また、フィルタ材７０は、軸方向の一端部および他端部以外の部位の外径（図２（ａ）のΦＣ）が、下部側シェル１０の第１の周壁部１２ａの内径（図２（ｂ）のΦＢ）より大きくかつ第２の周壁部１２ｂの内径（図２（ｂ）のΦＡ）より小さく形成されている。すなわち、図２（ａ）、（ｂ）に示した径ΦＡ～ΦＤの大きさの関係は、ΦＡ＞ΦＣ＞ΦＢ＞ΦＤとなっている。ここで、一変形例として、ΦＡ＝ΦＣ、または／および、ΦＢ＝ΦＤであってもよい。また、フィルタ材７０を形成する前の板状金属部材における最外層７０ａとなる部分の幅Ｅ（図２（ａ）参照）は、当該板状金属部材における最外層７０ａとなる部分以外（内部層７０ｂ）の部位の幅Ｆ（図２（ａ）参照）よりも小さくなるように形成されている。したがって、図４に示したように、フィルタ材７０は、下部側シェル１０の第１の周壁部１２ａおよび第２の周壁部１２ｂの内側形状に倣って遊嵌されるか嵌合することになるので、下部側シェル１０に対して位置決めして載置することが容易である。

また、最外層７０ａが、第１の周壁部１２ａの内側に圧入できる大きさの径に形成されている場合には、図４に示した状態から、上部側シェル２０を下部側シェル１０に圧入して固定する際、図１に示したように、最外層７０ａの下部側の一部も第１の周壁部１２ａの内側に圧入され、フィルタ材７０が下部側シェル１０に取り付け固定（圧入固定）されるようになっている。

なお、フィルタ材７０は、ガス発生剤収容室６０内で発生したガスがこのフィルタ材７０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、ガス発生剤収容室６０内で発生したガスが確実にフィルタ材７０中を通過するようにすることが必要である。

続いて、フィルタ材７０に対面する上部側シェル２０の周壁部２２（すなわち、固定部２５が設けられた位置よりも天板部２１側に位置する部分の周壁部）の部分には、ガス噴出口２３が複数設けられている。ガス噴出口２３は、フィルタ材７０を通過したガスをハウジングの外部に排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のフィルタ材７０側に位置する主面には、上記ガス噴出口２３を閉塞するようにシールテープ２４が貼付されている。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利用される。これにより、ガス発生剤収容室６０の気密性が確保されている。

ガス発生剤収容室６０のうち天板部２１側に位置する端部には、上側保持部材６３が配置されている。上側保持部材６３は、フィルタ材７０と天板部２１との境目部分を覆うように配置されている。上側保持部材６３は、フィルタ材７０の天板部２１側に位置する内周壁に接触することでフィルタ材７０を位置決めして保持するとともに、その内部に配置されたクッション材６４を保持している。上側保持部材６３は、作動時において、ガス発生剤収容室６０にて発生したガスがフィルタ材７０を経由することなくフィルタ材７０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。上側保持部材６３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たものであり、好適には普通鋼又は特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。

上側保持部材６３の内側には、ガス発生剤６１に接触するように円盤形状のクッション材６４が配置されている。クッション材６４は、天板部２１とガス発生剤６１との間に配置されることにより、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６４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、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）、又は、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。

以上のような構成において、ガス発生器１００が搭載された車両が衝突した際には、車両に設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、車両に設けられたコントロールユニットからの端子ピン４２、４３に対する通電によって点火器４０が作動する。伝火室５５に収容された伝火薬５６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し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬５６の燃焼によってカップ状部材５０は破裂又は溶融し、上述の熱粒子がガス発生剤収容室６０へと流れ込む。

流れ込んだ熱粒子により、ガス発生剤収容室６０に収容されているガス発生剤６１が着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。ガス発生剤収容室６０内で発生したガスは、フィルタ材７０を通過し、その際にフィルタ材７０によって熱が奪われて冷却されると共に、ガス中に含まれるスラグがフィルタ材７０によって除去されてハウジングの外周縁部に流れ込む。そして、ハウジングの内圧の上昇に伴い、ガス噴出口２３を閉塞するシールテープ２４による封止が破られ、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、ガス発生器１００に接続されるエアバッグの内部に導入され、当該エアバッグを展開および膨張させるようになっている。

上記構成の本実施形態によれば、ガス発生剤６１を充填する前に、フィルタ材７０を下部側シェル１０に対して位置決めして載置することが容易である。したがって、組立工程が簡略化でき、従来よりも、フィルタ材７０を下部側シェル１０に取り付けることが容易なガス発生器１００を提供できる。

また、従来は、フィルタを固定・芯だしするために事前に下部シェルに圧入して固定する必要があり、圧入する工程をフィルタと上部シェルとで２回行う必要があるため、従来のガス発生器の組立は繁雑になるといった問題が生じていた。これに対して、上記構成の本実施形態において、最外層７０ａが、第１の周壁部１２ａの内側に圧入できる大きさの径に形成されている場合には、上部側シェル２０を下部側シェル１０に圧入して固定する際、最外層７０ａの下部側の一部も第１の周壁部１２ａの内側に圧入することができる。したがって、従来に比べて、フィルタ材７０を下部側シェル１０に容易に取り付け固定することができる。その結果として、ガス発生器１００は、従来のガス発生器に比べて容易に組立することができる。

また、フィルタ材７０の一端部および他端部の外径が、一端部および他端部以外の部分の外径よりも小さくなるように形成されているので、フィルタ材７０を下部側シェル１０に載置する際、端部であればどちら向きでもかまわない。したがって、製造工程での組み付け間違いを防止することができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。たとえば、以下の変形例が含まれる。

上記実施形態においては、フィルタ材７０の一端部および他端部の外径が、一端部および他端部以外の部分の外径よりも小さくなるように形成されたものを用いたが、これに限られない。たとえば、図５に示したように、一端部および他端部のうちいずれか一方の外径がその他の部分の外径よりも小さくなるように形成されたフィルタ材１７０を用いてもよい。なお、フィルタ材１７０を用いる場合、外径がその他の部分の外径よりも小さい端部側を下部側シェルに向けて載置する必要がある。また、フィルタ材１７０は、外径がその他の部分の外径よりも小さい端部側を下部側シェルに向けて載置した場合、フィルタ材７０と同様、下部側シェルに圧入することも可能である。

また、上記実施形態のフィルタ材７０の代わりに、図６に示したフィルタ材２７０を用いてもよい。フィルタ材２７０は、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材（たとえば、フックメタル、パンチングメタル、または、エキスパンドメタルと称されるもの）を巻き回すことによって形成されたものであり、図１および図２に示したフィルタ材７０とは異なり、全層の軸方向の幅が同一の筒状部材である。また、フィルタ材２７０の一端部２７０ａおよび他端部２７０ｂは、内壁部２７０ｃをフィルタ材２７０より硬い金属部材などで押さえつつ、軸中心方向に外側から加圧することによって、外壁側を塑性変形させて形成したものである。なお、フィルタ材２７０の一端部２７０ａおよび他端部２７０ｂは、略同一形状となるように形成されることが好ましい。また、フィルタ材２７０は、フィルタ材７０と同様、下部側シェルに圧入することも可能である。

また、図６に示したフィルタ材２７０についても、一端部および他端部のうちいずれか一方の外径のみがその他の部分の外径よりも小さくなるように形成されたものであってもよい。

また、上記実施形態のフィルタ材７０の代わりに、図７に示したフィルタ材３７０を用いてもよい。フィルタ材３７０は、図１および図２に示したフィルタ材７０とは異なり、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材（たとえば、フックメタル、パンチングメタル、または、エキスパンドメタルと称されるもの）を巻き回すことによって形成された、全層の軸方向の幅が同一の筒状部材である。また、フィルタ材３７０の一端部３７０ａおよび他端部３７０ｂは、内壁部３７０ｃ、３７０ｄを押さえずに内壁部３７０ｅをフィルタ材３７０より硬い金属部材などで押さえつつ、軸中心方向に外側から加圧することによって、フィルタ材３７０の一端部３７０ａおよび他端部３７０ｂの各層全体を内部側に押し込むように塑性変形させて形成したものである。なお、フィルタ材３７０の一端部３７０ａおよび他端部３７０ｂは、略同一形状となるように形成されることが好ましい。また、フィルタ材３７０は、フィルタ材７０と同様、下部側シェルに圧入することも可能である。

また、図７に示したフィルタ材３７０についても、一端部および他端部のうちいずれか一方の外径のみがその他の部分の外径よりも小さくなるように形成されたものであってもよい。

これらのような変形例のフィルタ材を、上記実施形態のフィルタ材７０の代わりに用いても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

１０下部側シェル
１１底板部
１２周壁部
１２ａ第１の周壁部
１２ｂ第２の周壁部
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
２５固定部
３６保持部
３６ａ雌型コネクタ部
４０点火器
４２、４３端子ピン
５０カップ状部材
５２スクイブカップ
５４先端部
５５伝火室
５６伝火薬
６０ガス発生剤収容室
６１ガス発生剤
６３上側保持部材
６４クッション材
７０、１７０、２７０、３７０フィルタ材
７０ａ最外層
７０ｂ内部層
７１穴部
１００ガス発生器
２７０ａ、３７０ａ一端部
２７０ｂ、３７０ｂ他端部
２７０ｃ、３７０ｃ、３７０ｄ、３７０ｅ内壁部

Claims

下部側シェルと上部側シェルとを有し、複数のガス噴出口が配設された金属製のハウジングと、
前記ガス噴出口を前記ハウジングの内側において閉塞するシール状の閉塞部材と、
前記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられ、気体が通過可能な穴部を複数有した板状金属部材を巻き回すことによって形成されたフィルタ材と、
前記ハウジングの内壁と前記フィルタ材の内壁とで囲まれる空間から形成された燃焼室と、
前記燃焼室に収容され燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、
前記ハウジングに装着され、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火器と、
を備え、
前記下部側シェルは、底板部と、前記底板部の周縁部から前記上部側シェル側に向けて延設された筒状の第１の周壁部と、前記第１の周壁部から前記上部側シェル側に向けて延設され、前記第１の周壁部の内径より大きい内径の筒状の第２の周壁部と、を有し、
前記フィルタ材は、前記ハウジングへの取り付け前の状態において、少なくとも軸方向の一端部の外径が前記一端部以外の部位の外径よりも小さく形成され、前記一端部以外の部位の一部である最外層の外径が、前記第１の周壁部の内径より大きくかつ前記第２の周壁部の内径と同径または前記第２の周壁部の内径より小さく形成されているものであり、
前記フィルタ材の最外層の外径は、前記第１の周壁部の内側に圧入できる大きさの径に形成されており、
前記フィルタ材の前記一端部が前記第１の周壁部の内側に挿入された後であって前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入される前の状態において、前記フィルタ材の前記一端部と前記下部側シェルの前記底板部との間には、前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入される際に前記フィルタ材が前記下部側シェルの前記底板部に向かって移動可能な隙間が形成されており、
前記フィルタ材の前記一端部が前記第１の周壁部の内側に挿入された後、前記フィルタ材の最外層の一部が前記第１の周壁部の内側に圧入されることによって、前記フィルタ材が前記下部側シェルに取り付け固定されていることを特徴とするガス発生器。
前記フィルタ材の最外層は、前記板状金属部材における前記フィルタ材の最外層となる部分の幅を前記板状金属部材における前記フィルタ材の最外層となる部分以外の部位の幅よりも小さく形成されており、
前記フィルタ材は、前記板状金属部材の幅の小さい部分が最外層となるように巻き回すことによって形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
前記フィルタ材の前記一端部は、軸中心方向に外側から加圧することによって変形させて形成したものであることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
前記フィルタ材の他端部が、前記フィルタ材の前記一端部と略同一形状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のガス発生器。