WO2014126011A1

WO2014126011A1 - ガス発生器

Info

Publication number: WO2014126011A1
Application number: PCT/JP2014/052882
Authority: WO
Inventors: 花野鉄平; 井本勝大; 山下治彦
Original assignee: 株式会社ダイセル
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2014-08-21
Also published as: JP2014156207A; US9114778B2; EP2957468A4; EP2957468B1; US20140230685A1; EP2957468A1; JP5965334B2; KR20150120353A; KR102073632B1; CN105026220A; CN105026220B

Abstract

　本発明は、　筒状ハウジング、ディフューザ部を有し、　第１多孔板部材により仕切られて形成された第１燃焼室と、　第２多孔板部材により仕切られて形成された第２燃焼室が配置され、　点火手段が、着火部を含み、点火器カラーに取り付けられ、　前記第１多孔板部材の第１貫通孔の総開口面積中の、周縁部近傍のみに配置された外側第１貫通孔のみの第１総開口面積の割合が９５％以上であるものであり、　前記着火部の外周面と前記筒状ハウジングの内壁周面との間に環状空間が形成されているものであり、　前記点火器カラーからの前記着火部の頂面の高さ（Ｈ）と、第１燃焼室内の第１ガス発生剤成形体の最小長さ（Ｌmin）が、Ｌmin＜Ｈの関係を満たしており、　前記筒状ハウジングの軸Ｘと、前記点火器の着火部、第１多孔板部材および第２多孔板部材の中心線が一致するように配置されている、ガス発生器を提供する。

Description

ガス発生器

　本発明は、エアバッグ装置など車輌の人員拘束装置に使用されるガス発生器に関する。

背景技術
　エアバッグを展開させるためのガス発生器は、その取り付け場所の関係から細長いシリンダー形状のハウジングを使用する場合があり、その場合には一端側に点火器を取り付け、他端側にガス排出口を設ける構造となる。
　このように点火器とガス排出口の位置を離すと、ガス排出口にエアバッグを取り付ける際に、点火器に接続されたリードワイヤが邪魔にならないため、車両への取り付けが容易になる利点がある。
　しかし、一端側に点火器を有する構造では、ガス発生剤が一端側から他端側に向かって燃焼が進行する際に、着火しやすいところと、着火し難いところが生じる場合がある。

　ＵＳ－ＢＮｏ．７，０７３，８２０のガス発生器１０は、細長いハウジング１２の一端部に点火器２０が配置され、その周りにガス発生剤３０が充填されている。
　点火器２０が配置され、ガス発生剤３０が充填されている室と、別のガス発生剤９９が充填されている室２１は、中心部分に連通孔１９が形成されたスペーサー１８で仕切られている。連通孔１９はシール９７で閉塞されている。
　また点火器２０は、着火部が燃焼室に突き出された状態で配置されていることから、エンドクロージャ２２の近傍にポケット状の環状空間が形成され、そこにガス発生剤３０がはまり込む状態となっている。

　ＪＰ－Ａ　Ｎｏ．２０１１－１５７０２５の図１には、第１多孔板部材１４と第２多孔板部材３２を備えたガス発生器が示されている。

発明の開示
　本発明は、
　一端側に点火手段が取り付けられ、他端側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
　前記筒状ハウジング内には、
　前記筒状ハウジング内の前記点火手段が取り付けられた端部側において、第１多孔板部材により仕切られて形成された、第１ガス発生剤成形体が充填された第１燃焼室が配置され、
　前記第１多孔板部材とは軸方向に間隔をおいて配置された第２貫通孔を有する第２多孔板部材により仕切られて筒状ハウジング内に形成された、第２ガス発生剤成形体が充填された第２燃焼室が配置されており、
　前記点火手段が、円柱形状の着火部を含む点火器本体が点火器カラーを含む固定手段で固定されたもので、前記着火部が前記第１燃焼室内に突き出された状態で配置されているものであり、
　前記第１多孔板部材が、第１貫通孔を有しており、前記第１多孔板部材の第１貫通孔の総開口面積中の前記周縁部近傍に前記第１多孔板部材の周方向に配置された外側第１貫通孔のみの第１総開口面積の割合が９５％以上であるものであり、
　前記第１燃焼室の軸方向の端面が、それぞれ前記第１多孔板部材と、前記点火器の着火部および点火器カラーで形成されており、
　前記着火部の外周面と前記外周面と半径方向に正対する前記筒状ハウジングの内周壁面との間に環状空間が形成され、環状空間の底面は点火器カラーであり、
　前記底面からの前記着火部の頂面の高さ（Ｈ）と、第１燃焼室内に充填されている第１ガス発生剤成形体の最小長さ（Ｌmin）が、Ｌmin＜Ｈの関係を満たしており、
　前記筒状ハウジングの軸Ｘと、前記点火器本体の着火部、第１多孔板部材および第２多孔板部材の中心線が一致するように配置されている、ガス発生器である。

　本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。

図１は、本発明のガス発生器の軸方向断面図である。図２は、図１の部分拡大図である。図３は、第１多孔板部材における貫通孔の配置状態を示す図である。図４は、第１燃焼室に充填するガス発生剤成形体の斜視図である。図５は、第１燃焼室内におけるガス発生剤成形体の充填状態の説明図である。図６は、第２多孔板部材における貫通孔の配置状態を示す図である。

発明の詳細な説明
　ＵＳ－ＢＮｏ．７，０７３，８２０では、点火器２０の着火部は連通孔１９に向かって配置されているため、作動により発生した燃焼生成物は、連通孔１９から隣接する室２１へ直線的に流れることになり、前記ポケット状の環状空間にはまり込んだガス発生剤は燃焼し難いことが考えられる。
　そして、環状空間にあるガス発生剤３０の燃焼が遅れたり、焼尽せずに残ったりした場合には、設計どおりの性能が得られないことになる。

　ＪＰ－Ａ　Ｎｏ．２０１１－１５７０２５では、第１多孔板部材１４と第２多孔板部材３２は、多孔であることが記載されているが、孔の配置状態についての記載はない。
　また、図１では、ＵＳ－ＢＮｏ．７，０７３，８２０と比べると、点火器１６の着火部１６ａの突き出しの程度が小さいため、ＵＳ－ＢＮｏ．７，０７３，８２０のガス発生器１０のようなポケット状の環状空間は実質的に形成されていない。このため、点火器１６が配置された第１燃焼室２０における着火遅れなどの課題が発生する可能性は小さいと考えられるが、着火部１６ａから発生する燃焼生成物が放出される方向以外の部分に配置されたガス発生剤は、着火しにくい状態である。

　本発明は、細長い形状のガス発生器で、点火器の周りにガス発生剤成形体が入り込むポケット状の環状空間が存在する構造であっても、全てのガス発生剤成形体を設計どおりに焼尽させることができるガス発生器を提供することを課題とする。

　筒状ハウジング、第１多孔板部材および点火手段（点火器および点火器カラー）で囲まれて第１燃焼室が形成されている。
　本発明では、第１貫通孔は第1燃焼室の内外を連通させる複数の孔である。外側第１貫通孔は、第1多孔板部材の周縁において周方向に配置されている。
　第１多孔板部材は、好ましくは周縁部近傍においてのみ周方向に外側第１貫通孔のみからなる第１貫通孔を有しているが、前記周縁部近傍を除いた部分にも第１貫通孔を設けることができる。外側第１貫通孔は第１多孔板部材の一番外側に位置する貫通孔である。第１貫通孔は、シールテープで閉塞されていてもよい。
このとき、第１多孔板部材の第１貫通孔の総開口面積中の周縁部近傍のみの外側第１貫通孔のみの第１総開口面積の割合は９５％以上であり、９８％以上が好ましく、１００％であることがより好ましい。
　なお、周縁部近傍の第１貫通孔の形成位置は、第１多孔板部材（円形）の中心点（筒状ハウジングの軸Ｘが通る点）から円周までを半径ｒとしたとき、周縁から各貫通孔の中心までの距離は０．２ｒ以内（半径ｒの２０％以内）が好ましく、０．１５ｒ以内（半径ｒの１５％以内）がより好ましい。

　点火手段は、着火部を含む点火器本体が点火器カラーを含む固定手段で固定されたもので、前記着火部が第１燃焼室内に突き出された状態で配置されている。
　このため、第１燃焼室内に突き出された着火部の外周面と筒状ハウジングの内壁周面との間には、点火器カラーを底面とするポケット状の環状空間が形成されている。
第１ガス発生剤は複数のガス発生剤成形体である。第１ガス発生剤が第１燃焼室内に充填されると、成形体のうちいくらかは、又は成形体の一部分が、ポケット状の環状空間に配置される。
　ガス発生器の製造工程において第１燃焼室内に第１ガス発生剤成形体を充填するときは、全ての第１ガス発生剤成形体を整列させて充填するようなことはせず、必要量の第１ガス発生剤成形体を燃焼室となる空間（第1燃焼室）内に流し込むような作業となる。
　このため、例えば円柱形状のガス発生剤成形体の場合には、様々な向きになって流し込まれた状態になっており、隣接するガス発生剤成形体同士の間にも隙間が存在している。
　その後、外部から振動を加える等で前記した隙間をなくすような作業をした後、固定部材（本発明では第１多孔板部材と点火手段）で軸方向両側から押しつけて、隙間がなくなるようにした状態で固定する。
　ガス発生剤成形体がこのようにして充填されるため、充填後のガス発生剤成形体の充填状態は確認できないが、ガス発生剤成形体の中には、前記環状空間内において円柱形状の着火部の頂面の高さ（Ｈ）よりも下方（点火器カラー側）にのみ位置した状態で充填されたものがあることも考えられる。
　すなわち、Ｌmin＞Ｈであれば、ガス発生剤成形体は必ず前記環状空間から飛び出された状態で充填されることになるが、Ｌmin＜Ｈの関係を満たしているときには、充填状態によっては、前記環状空間内において円柱形状の着火部の頂面の高さ（Ｈ）よりも下方にのみ位置した状態で充填される可能性がある。
　ここでガス発生剤成形体の最小長さ（Ｌmin）は、例えば円柱の場合には直径であり、ディスク（円板）の場合には厚さである。

　点火器が作動して着火部から燃焼生成物が放出されるとき、直進乃至は放射状に放出される場合を含めて、着火部（着火部の頂面）よりも前方向に放出されることになる。
　このとき、第１多孔板部材の中心部（軸Ｘと一致する部分）を含めた部分が大きく開口していると（またはシールテープが破れて大きく開口すると）、着火部からの燃焼生成物の大部分がそのまま第１燃焼室外部に放出されることなるため、第１燃焼室内のポケット状の環状空間内に充填されている第１ガス発生剤成形体の着火遅れや、焼尽残りが生じるおそれがある。
　しかし、本願発明では、大部分の貫通孔が第１多孔板部材の周縁部近傍にあるため、着火部から放出された燃焼生成物の大部分は第１多孔板部材（第１貫通孔が少ないか、または形成されていない部分）に衝突して第１燃焼室内に拡散される（前記ポケット状の環状空間にも燃焼生成物が届く）ことになる。
　このため、Ｌmin＜Ｈ（例えばＨ／Ｌmin＝２～５）の関係を満たしているとき、前記環状空間内において円柱形状の着火部の頂面の高さ（Ｈ）よりも下方にのみ位置した状態で充填されたガス発生剤成形体が多数あるような場合であっても、第１燃焼室内のポケット状の環状空間内に充填されている全ての第１ガス発生剤成形体は燃焼し易く、着火遅れや焼尽残りが生じることがない。
　本発明のガス発生器において、前記第１多孔板部材が、その周縁部近傍においてのみ周方向に外側第１貫通孔のみからなる第１貫通孔を有しているのが好ましい。

　本発明のガス発生器において、
　前記第１多孔板部材が有している第１貫通孔の総開口面積（ａ１）と前記第２多孔板部材が有している第２貫通孔の総開口面積（ａ２）との比率（ａ２／ａ１）が０．９～１．２の範囲であるのが好ましい。

　第１燃焼室内の第１ガス発生剤成形体が燃焼して生じた燃焼ガスは、第１多孔板部材と第２多孔板部材との間の空間（燃焼ガス移行空間）に流入した後、第２多孔板部材の貫通孔を通って、第２燃焼室内に流入する。
　このとき、ａ２／ａ１が上記関係を満たしていると、第１多孔板部材の貫通孔から前記燃焼ガス移行空間、前記燃焼ガス移行空間から第２多孔板部材の貫通孔への燃焼ガスの移行がより速やかになされるので好ましい。

　本発明のガス発生器において、
　さらに第２燃焼室内には、周壁部に連通孔を有する筒状部材が配置されており、
　前記筒状部材が、前記筒状ハウジングの内周壁面と前記周壁部との間に間隙を形成するように配置されており、
　前記筒状部材の第２多孔板部材側が前記筒状ハウジングの内周面に当接された第１開口端部、好ましくは拡径部とその外周縁を有し、反対側が前記ディフューザ部側にて支持された第２端部、好ましくは底面とその中心に中央孔を有しているものが好ましい。

　筒状部材は、周壁部に連通孔を有している（好ましくは複数の連通孔を有している）もので、弾力性のある金属からなるものが好ましい。連通孔は、筒状部材の周壁部において、軸方向及び円周方向にそれぞれ等間隔で形成することができる。また、ディフューザ部側よりに形成することができ、この場合、ディフューザ部側の開口面積が大きくなるように、連通孔の個数や径を調整する。

　筒状部材は、筒状ハウジングの内周壁面との間に間隙（筒状間隙）を形成するように配置されており、ハウジングの一端側（点火手段側）に向いて、ハウジングの内周面に当接された第１開口端部と、ディフューザ部側にて支持された第２端部を有している。

　筒状ハウジングの内周壁面との間に間隙を形成するため筒状部材の外径（周壁部の外径）は、筒状ハウジングの内径よりも小さくなるように設定されている。
　筒状部材は、周壁部に連通孔が形成され、この連通孔で筒状部材内部（第２燃焼室）と筒状間隙が連通されている。

　この筒状間隙を設けたときは、インフレータの作動時において燃焼ガスがディフューザ部に流れる排出経路となる。
　燃焼ガスが筒状間隙をディフューザ部まで流れる間、間隙を形成する筒状部材（周壁部）と筒状ハウジングの内周壁面と接触しやすくなり、残渣捕集機能や冷却機能が向上される。
　また、筒状間隙を流れるガスは、流れを妨げられることなくガス排出口に到達するため、点火からガスが排出されるまでの時間を短くすることができるので好ましい。

　本発明のガス発生器において、
　前記筒状部材が、第１開口端部側の開口部が拡径された拡径部を有し、第２端部側が底面の中心部に中央孔を有するものであり、
　前記ディフューザ部側には、カップ状で、周壁部に連通孔を有し、底面に突起を有するガス迂回手段が、その開口部側がディフューザ部側になるように配置されており、
　前記筒状部材の第1開口端部が前記筒状ハウジングの内壁周面に当接され、
　前記筒状部材の中央孔が前記ガス迂回手段底面の突起に嵌合されているのが好ましい。

　筒状部材は、第１開口端部側（即ち、点火手段側及び第１燃焼室側）の開口部が拡径された拡径部を有しており、拡径部が筒状ハウジングの内周壁面に当接されている。筒状ハウジング内に取り付けられる前は、たとえばこの拡径部の外径が、筒状ハウジングの内径よりも僅かに大きくなるように調整されていることで、拡径部と筒状ハウジングの内周壁面が強く当接（互いに押し合うように接触する）されている。
　このため、筒状部材が強く固定されることになり、筒状間隙の形成（特に均等間隔の筒状間隙の形成）も容易になる。さらに第２ガス発生剤成形体からの燃焼生成物が、筒状間隙にショートパスすることを防止できるため、第２ガス発生剤全体の着火性が向上する。

　筒状部材は、第２開口端部側（即ち、ディフューザ部側）が底面の中心部に底面を貫通した中央孔を有している。

　ガス迂回手段は、カップ状で、周壁部に連通孔を有し、底面に第２燃焼室側に向いた突起を有するものである。ガス迂回手段は、その開口部側がディフューザ部側に向くように配置されている。ガス迂回手段は、その中心軸がディフューザ部の中心軸及び筒状ハウジングの中心軸と一致して配置されるようにする。

　筒状部材の第２端部側の中央孔に、ガス迂回手段底面の突起が嵌め込まれている。このため、筒状部材の第２端部側の固定と筒状間隙の形成（特に均等間隔の筒状間隙の形成）が容易である。さらに、このように固定したとき、ディフューザ部の中心軸、筒状ハウジングの中心軸及びガス迂回手段の中心軸が全て一致するように配置することで、それらと筒状部材の中心軸を容易に一致させることができる。

　本発明のガス発生器において、
　前記第１多孔板部材が、周縁部近傍においてのみ周方向に外側第１貫通孔のみからなる第１貫通孔を有しているものであり、
　前記第２多孔板部材が、周縁部近傍においてのみ周方向に外側第２貫通孔のみからなる複数の第２貫通孔を有しているものであるのが好ましい。

　筒状部材と、周縁部にのみ貫通孔を有している２つの多孔板部材を組み合わせて使用することで、ガス排出経路を速やかに開放させることができる。

　本発明のガス発生器は、燃焼室内に点火器の着火部が突き出された状態で配置され、それに伴い燃焼室内にポケット状の環状空間が形成されている形態であっても、ガス発生剤成形体の充填状態に拘わらず、ガス発生剤成形体全体の着火遅れや焼尽残りが生じることがない。

発明の実施の形態
　本発明の一実施形態を図１～図５により説明する。
　筒状ハウジング１０の一端部１０ａ側には、点火手段となる点火器１６が取り付けられている。
　点火器１６は、着火部１８を含む点火器本体が公知の電気式点火器が固定手段となる金属製のカラー１７に固定されたものである。着火部１８の中心（着火部１８の頂面１８ａの中心）は、筒状ハウジング１０の中心となる軸Ｘと一致している。
　点火器１６は、点火薬を含んだ着火部１８の一部が樹脂で被覆された状態で、金属製のカラー１７に固定されたものでもよい。
　点火器１６としては、例えば特開２００１－１６５６００号公報の図２で示すような、イニシエータ３２がカラー集合体３１（樹脂部３６と金属製カラー４０）で包囲されたものであり、着火部（点火薬６２とこれを包囲するチャージホルダー６４）が樹脂部３６から突き出されたイニシエータ組立体２８を使用することができる。

　点火器１６とは軸Ｘ方向に間隔をおいて、第１多孔板部材１４が配置されている。第１多孔板部材１４の中心は軸Ｘと一致している。
　第１多孔板部材１４は、円形底面１４ｂの周縁に環状壁１４ａが形成されたものであり、点火器１６側に延ばされた環状壁１４ａが筒状ハウジング１０の内壁面に圧入されることで固定されている。
　第１多孔板部材１４は、図３に示すように、筒状ハウジング１０の内壁面と接する周縁部近傍においてのみ、周方向に均等間隔で形成された複数の第１貫通孔(外側第１貫通孔)６０を有している。図３では、第１貫通孔は外側第１貫通孔のみからなっている。
　第１貫通孔６０の形成位置は、軸Ｘが通る中心点から周縁までの距離ｒ（第１多孔板部材１４の半径ｒ）を基準とすると、周縁１４ｃから各々の第１貫通孔６０の中心までの長さが０．１ｒ程度の位置である。
　このように第１貫通孔は、少なくとも点火器１６の着火部１８が正対する領域（図３において点線で示す部分）を除いた周縁部のみに形成されている。
　なお、第１貫通孔６０は円形底面１４ｂの内側寄り（周縁部に形成された外側第1貫通孔よりも内側寄り）にも形成されていてもよい。この場合、外側第１貫通孔よりも内側寄りに追加の第１貫通孔が形成されている場合には、第１貫通孔６０の総開口面積に対して周縁部近傍のみに形成された外側第１貫通孔のみの総開口面積の割合を９５％から１００％未満の幅で調整することができる。第１貫通孔６０はシールテープで閉塞されていてもよい。

　点火器１６（点火器１６とカラー１７）、筒状ハウジング１０、第１多孔板部材１４で囲まれた空間が第１燃焼室２０となっている。
　第１燃焼室２０には、第１多孔板部材１４によって第１ガス発生剤成形体２２が点火器１６側へ押しつけられた状態で充填されている。
　第１ガス発生剤成形体２２は公知の形状のものを使用することができ、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すような円柱状（貫通孔や凹部のあるものも含む）やディスク状のもの（貫通孔や凹部のあるものも含む）を使用することができる。

　点火器１６の着火部１８は、点火器カラー１７の環状面(底面)１７ａから第１燃焼室２０内に突き出された状態になっている。
　このため、第１燃焼室２０内の着火部１８の周囲には、環状面１７ａを底面とするポケット状の環状空間３３が形成されている。この環状空間３３にも第１ガス発生剤成形体２２が充填されている。
　環状空間３３は、作動前は点火器カラー１７の環状面１７ａから着火部頂面１８ａまでの高さ（Ｈ）の範囲となっている。
　環状面１７ａからの着火部頂面１８ａまでの高さ（Ｈ）と、第１燃焼室２０内に充填されている第１ガス発生剤成形体２２の最小長さ（Ｌmin）はＬmin＜Ｈの関係を満たしている。
　なお、点火器カラー１７の構造および形状によっては、環状面１７ａに段差がある場合があるが、その場合の「Ｈ」は、深さの大きい方の底面から着火部頂面１８ａまでの高さであってもよいし、深さの小さい方の底面から着火部頂面１８ａまでの高さであってもよい。なお第1ガス発生剤成形体２２は、環状空間３３から高さＨ方向に（着火部頂面１８ａを超えて）突出しない限りにおいては、環状空間３３内で斜めに配置されていてもよく、その配置の向きや形状、寸法は限定しない。またそのような状態の第1ガス発生剤成形体２２が環状空間３３内に1つでもあれば、本件発明に含まれるものとする。

　第１ガス発生剤成形体２２として、図４（ａ）に示す円柱のものと図４（ｂ）に示すディスクのものを使用した場合について説明する。
　図４（ａ）の円柱の第１ガス発生剤成形体２２の場合には、最小長さ（Ｌmin）は端面２２ｂの直径となる。
　図４（ｂ）のディスクの第１ガス発生剤成形体２２の場合には、最小長さ（Ｌmin）は厚さとなる。
　そして、例えば燃焼室２０内に図４（ａ）に示す円柱の第１ガス発生剤成形体２２を充填したとき、図５に示すように点火器カラー１７の環状面１７ａに対して、円柱の第１ガス発生剤成形体２２の周面２２ａが当接された状態で充填される場合がある。
　このとき、上記したＬmin＜Ｈの関係を満たしていると、第１ガス発生剤成形体２２は、必ず環状空間３３内にあり、着火部頂面１８ａから飛び出した状態になることはない。

　第１ガス発生剤成形体２２としては、着火性が良く、燃焼が持続する（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ガス発生剤成形体２２の燃焼温度は、１７００～３０００℃の範囲にあることが望ましい。
　このような第１ガス発生剤成形体２２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％）からなるものを用いることができる。

　筒状ハウジング１０の反対端部（他端側）１０ｂ側には、ディフューザ１２が取り付けられて、ディフューザ部を形成している。
　ディフューザ１２は、フランジ部１２ａ、周壁部１２ｂ、底部１２ｃを有する略カップ形状であり、このフランジ部１２ａにおいて筒状ハウジング１０に溶接固定されている。
　周壁部１２ｂには、複数のガス排出口１５が形成されている。

　筒状ハウジング１０内部のディフューザ１２側端部（反対端部１０ｂ）には、ガス迂回手段となるカップ状部材４０が配置されている。カップ状部材４０は、底面４０ａと周壁部４０ｂを有しており、周壁部４０ｂは複数の連通孔４０ｃを有している。底面４０ａの中心部には、突起４０ｄが点火器１６側に伸びるように形成されている。

　カップ状部材４０は、ディフューザ１２のフランジ部１２ａに対して公知の方法（溶接等）で固定されている。カップ状部材４０の開口部は、シールテープ４５で閉塞されており、ガス排出口１５から湿気が進入しないよう機能している。

　カップ状部材４０の外径は、筒状ハウジング１０の内径よりも小さい。このため、周壁部４０ｂと筒状ハウジング１０の内壁面との間には間隙３６が存在しており、ディフューザ部のフランジ部１２ａにて行き止まりのポケット部（間隙）３６となっている。このポケット部３６は、筒状間隙３５と続いているため、燃焼ガス中のミストを滞留させるように機能する。

　筒状ハウジング１０内には、ディフューザ１２（カップ状部材４０）と第１燃焼室２０（第１多孔板部材１４）との間において、第２燃焼室２５が設けられている。
　第２燃焼室２５は、筒状部材３０、第２多孔板部材３２、筒状ハウジング１０の内壁面で囲まれて形成されており、第２ガス発生剤成形体５０が充填されている。

　筒状部材３０は、周壁部３０ａが筒状ハウジング１０の内径よりも小さな外径を有しており、周壁部３０ａと筒状ハウジング１０の間には均等幅の筒状間隙３５が形成されている。

　筒状部材３０は、その周壁部３０ａに複数のガス通過孔(連通孔)３７が軸方向に均等間隔で形成されている。このガス通過孔３７は、筒状部材３０（周壁部３０ａ）の円周方向に均等間隔で形成されている。第２燃焼室２５と環状間隙３５は、ガス通過孔３７で連通されている。なお、このガス通過孔３７は、周壁部のうちディフューザ部１２側寄りに形成されていてもよい。また、ディフューザ部１２側に近づくにつれて開口面積が増大するようにしてもよい。

　筒状部材３０は、第1開口端部において、点火器１６側においてフランジ状に形成された拡径部３１を有しており、拡径部３１の外周縁３１ａが筒状ハウジング１０の内周面に当接されている。

　筒状部材３０を筒状ハウジング１０に取り付ける前は、外周縁３１ａの外径は、筒状ハウジング１０の内径よりも僅かに大きくなっており、筒状ハウジング１０内に配置されたとき、拡径部３１が有する弾性により、筒状ハウジング１０の内壁面に圧入されている。このため、圧入部分には隙間が形成されていない。なお、筒状部材３０の固定のために、拡径部３１の開口周縁に嵌合する段部や係合する突起が筒状ハウジング１０の内部に形成されていてもよい。

　筒状部材３０は、ディフューザ部１２側(筒状部材の第２端部)が底面３０ｂの中心部に中央孔３０ｄが形成されている。そして、中央孔３０ｄがカップ状部材４０の底面４０ａに形成された突起４０ｄに嵌め込まれている。

　筒状部材３０は、拡径部３１と筒状ハウジング１０の内壁面が圧入されていることと、中央孔３０ｄがカップ状部材４０の突起４０ｄに嵌め込まれていることで、軸方向及び半径方向の両方向において固定されており、筒状ハウジング１０と同Ｘ軸上に配置されている。

　第２多孔板部材３２は、第１多孔板部材１４とは軸Ｘ方向に間隔（例えば３～２０ｍｍ程度）をおいて配置されており、第２多孔板部材３２の中心は軸Ｘと一致している。
　第２多孔板部材３２は、円形底面３２ｂの周縁に点火器１６側に延ばされた環状壁３２ａが形成されたものであり、環状壁３２ａが筒状ハウジング１０の内壁面に対して圧入されることで固定されている。
　第２多孔板部材３２と第１多孔板部材１４の間には、空間１９が形成されている。空間１９の容積（第１多孔板部材１２と第２多孔板部材３２の間隔）は、それぞれの燃焼室２０、２５に充填されるガス発生剤成形体２２、５０の形状や量によって変わるものである。

　第２多孔板部材３２の第２貫通孔６５は、第２ガス発生剤成形体５０よりも小さな開口である。第２貫通孔６５はシールテープで塞がれていてもよい。
　第２多孔板部材３２が有している第２貫通孔６５の配置状態は、特に制限されるものではなく、図６により好ましい実施形態を説明する。
　図６では図１のディフューザ部１２側から見た第２多孔板部材３２を示しており、第１多孔板部材１４が完全に第２多孔板部材３２に隠れてしまうため、第１貫通孔６０は点線で示している。
　図６（ａ）では、第１貫通孔６０と第２貫通孔６５が軸Ｘ方向には正対していない状態が示されている。
　これは、図３の第１貫通孔６０と図６（ａ）の第２貫通孔６５の配置状態が異なっているものではなく、同じ配置状態であるが、筒状ハウジング１０に取り付けるときに円周方向にずらして配置し、第１貫通孔６０と第２貫通孔６５が重ならないようにしていることを示しているものである。
　但し、第１貫通孔６０と第２貫通孔６５が軸Ｘ方向に正対するようにして配置されていてもよいし、それぞれが軸Ｘ方向に部分的に重なるようにしてもよい。
　図６（ａ）の第２多孔板部材３２は筒状部材３０と組み合わせたとき、筒状部材３０の周壁部３０ａに近接して充填されている第２ガス発生剤成形体５０の燃焼を促進して、ガス排出経路を速やかに開放するように機能することができるので好ましい。

　また例えば、図６（ｂ）に示すように、第２多孔板部材３２のうち筒状ハウジング１０の内壁面と接する周縁部近傍を除いた中央部分にのみ（第１貫通孔６０よりも半径方向内側に）第２貫通孔６５を形成することができる。
　図６（ｂ）のようにして第２貫通孔６５を配置したとき、第１貫通孔６０と第２貫通孔６５の軸Ｘ方向の位置は重なることはない。
　また例えば、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）、（ｂ）における第２貫通孔６５の形成位置を組み合わせた状態にすることもできる。

　第２ガス発生剤成形体５０は、第１ガス発生剤成形体２２よりも燃焼温度の低いガス発生剤を使用している。第２ガス発生剤成形体５０の燃焼温度は、１０００～１７００℃の範囲にあることが望ましく、例えば、硝酸グアニジン（４１質量％）、塩基性硝酸銅（４９質量％）及びバインダーや添加物からなる、外径１．８ｍｍ、内径０．７ｍｍ、長さ１．９ｍｍの単孔円柱状のものを用いることができる。

　第２ガス発生剤成形体５０は、第２多孔板部材３２によって、ディフューザ部１２側へ押しつけられた状態で充填されている。このため、第２燃焼室２５内の第２ガス発生剤５０が密に充填されることになり、隙間が形成されることが阻止される。

　第１多孔板部材１４が有している第１貫通孔６０の総開口面積（ａ１）と第２多孔板部材３２が有している第２貫通孔６５の総開口面積（ａ２）との比率（ａ２／ａ１）は０．９～１．２の範囲が好ましく、０．９５～１．１の範囲がより好ましい。

　次に、図１に示すガス発生器の動作を説明する。
　点火器１６が作動すると、着火部１８の中央部分から開裂し、そこから発生した燃焼生成物が第１多孔板部材１４のうち第１貫通孔６０が形成されていない面に当たり、その一部が半径方向外側やカラー１７方向に拡散する。
　しかし、本発明のような第１多孔板部材１４を使用することで、燃焼生成物が第１多孔板部材１４の中心部分（第１貫通孔６０が形成されていない部分、あるいは第１貫通孔６０の開口面積が小さい部分）に当たることで反射し、ポケット状の環状空間３３に充填された第１ガス発生剤成形体２２にも燃焼生成物が届きやすくなる。
　このため、第１燃焼室２０内の第１ガス発生剤成形体２２全体が燃焼しやすくなる。

　第１ガス発生剤成形体２２から生じる燃焼生成物（火炎や高温ガス）で第１燃焼室２０内部の圧力が高まったときに、第１貫通孔６０を閉塞しているシールテープが破れ、そこから燃焼生成物が空間１９に流れ込む。
　空間１９に流入した燃焼生成物は、第２多孔板部材３２の第２貫通孔６５から第２燃焼室２５内に流入して、第２ガス発生剤成形体５０を着火燃焼させる。
　第２燃焼室２５内で発生した燃焼ガス及び燃焼生成物は、ガス通過孔３７から筒状間隙３５内に流出し、筒状ハウジング１０の内壁面に衝突する。
　そして、流れの向きをディフューザ部１２側に向けて流れる。その過程で含まれる残渣は、筒状ハウジング１０内壁面に付着する。
　さらに燃焼ガスおよび燃焼生成物は、ディフューザ部１２のフランジ部１２ａに当たり向きを変え、連通孔４０ｃからカップ状部材４０内部に入った後、ディフューザ１２の底部１２ｃに当たってさらに向きを変え、ガス排出口１５から排出される。
　第１多孔板部材１４と第２多孔板部材３２は、それぞれが筒状ハウジング１０に対して圧入されているため、作動時の圧力で軸Ｘ方向に移動する場合があるが、第１多孔板部材１４と第２多孔板部材３２との間は環状壁３２ａの長さに相当する間隔が維持されているため、空間１９も維持される。

　図６（ａ）のような第２多孔板部材３２を図１に示すガス発生器において使用すると、次のような作用効果が得られる。
　筒状ハウジング１０内に配置された筒状部材３０によりガス排出経路となる間隙３５が形成されているが、間隙３５は第２多孔板部材３２側には形成されていない。
　そして、図６（ａ）のように周縁部に第２貫通孔６０が配置された第２多孔板部材３２を使用すると、燃焼生成物は筒状部材３０の周壁部３０ａに沿う方向に放出されることなるため、ガス通過孔３７近傍の第２ガス発生剤成形体５０を優先的に燃焼させることになる。
　そうすると、第２燃焼室２５において、第２貫通孔６５からガス通過孔３７（最も第２多孔板部材３２寄りのガス通過孔３７）間のガス排出経路が早期に形成されるため、ハウジング１０からのガスの排出が確実かつ迅速に実施される。

　図６（ｂ）のような第２多孔板部材３２を図１に示すガス発生器において使用すると、第２ガス発生剤成形体５０は、第２多孔板部材３２に面している部分に充填されているものから均一に燃焼しやすくなるため、第２燃焼室２５内の燃焼は、第２多孔部材３２側の軸方向端面から燃焼が進行することになる。
　図６（ｃ）のような第２多孔板部材３２を図１に示すガス発生器において使用すると、図６（ａ）と図６（ｂ）の両方の機能が発揮されることになる。

　本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、これら変形は本発明の範囲からの逸脱ではない。また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろうすべては、以下に記載する請求項の範囲にある。

Claims

　一端側に点火手段が取り付けられ、他端側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
　前記筒状ハウジング内には、
　前記筒状ハウジング内の前記点火手段が取り付けられた端部側において、第１多孔板部材により仕切られて形成された、第１ガス発生剤成形体が充填された第１燃焼室が配置され、
　前記第１多孔板部材とは軸方向に間隔をおいて配置された第２貫通孔を有する第２多孔板部材により仕切られて筒状ハウジング内に形成された、第２ガス発生剤成形体が充填された第２燃焼室が配置されており、
　前記点火手段が、円柱形状の着火部を含む点火器本体が点火器カラーを含む固定手段で固定されたもので、前記着火部が前記第１燃焼室内に突き出された状態で配置されているものであり、
　前記第１多孔板部材が、第１貫通孔を有しており、前記第１多孔板部材の第１貫通孔の総開口面積中の前記周縁部近傍に前記第１多孔板部材の周方向に配置された外側第１貫通孔のみの第１総開口面積の割合が９５％以上であるものであり、
　前記第１燃焼室の軸方向の端面が、それぞれ前記第１多孔板部材と、前記点火器の着火部および点火器カラーで形成されており、
　前記着火部の外周面と前記外周面と半径方向に正対する前記筒状ハウジングの内周壁面との間に環状空間が形成され、環状空間の底面は点火器カラーであり、
　前記底面からの前記着火部の頂面の高さ（Ｈ）と、第１燃焼室内に充填されている第１ガス発生剤成形体の最小長さ（Ｌmin）が、Ｌmin＜Ｈの関係を満たしており、
　前記筒状ハウジングの軸Ｘと、前記点火器本体の着火部、第１多孔板部材および第２多孔板部材の中心線が一致するように配置されている、ガス発生器。
　Ｈ／Ｌminが２～５の範囲である、請求項１記載のガス発生器。
　前記第１多孔板部材が、その周縁部近傍においてのみ周方向に外側第１貫通孔のみからなる第１貫通孔を有しているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
　前記第１多孔板部材が有している第１貫通孔の総開口面積（ａ１）と前記第２多孔板部材が有している第２貫通孔の総開口面積（ａ２）との比率（ａ２／ａ１）が０．９～１．２の範囲である、請求項１～３のいずれか１項に記載のガス発生器。
　さらに第２燃焼室内には、周壁部に連通孔を有する筒状部材が配置されており、
　前記筒状部材が、前記筒状ハウジングの内周壁面と前記周壁部との間に間隙を形成するように配置されており、
　前記筒状部材の第２多孔板部材側が前記筒状ハウジングの内周面に当接された第１開口端部を有し、反対側が前記ディフューザ部側にて支持された第２端部を有しているものである、請求項１～４のいずれか１項記載のガス発生器。
　前記筒状部材が、第１開口端部側の開口部が拡径された拡径部を有し、第２端部側が底面の中心部に中央孔を有するものであり、
　前記ディフューザ部側には、カップ状で、周壁部に連通孔を有し、底面に突起を有するガス迂回手段が、その開口部側がディフューザ部側になるように配置されており、
　前記筒状部材の第1開口端部が前記筒状ハウジングの内壁周面に当接され、
　前記筒状部材の中央孔が前記ガス迂回手段底面の突起に嵌合されている、請求項５記載のガス発生器。
　前記第１多孔板部材が、周縁部近傍においてのみ周方向に外側第１貫通孔のみからなる第１貫通孔を有しているものであり、
　前記第２多孔板部材が、周縁部近傍においてのみ周方向に外側第２貫通孔のみからなる複数の第２貫通孔を有しているものである、請求項５または６記載のガス発生器。