WO2016189971A1

WO2016189971A1 - ガス発生器

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Publication number: WO2016189971A1
Application number: PCT/JP2016/061117
Authority: WO
Inventors: 小林睦治; 福本健二
Original assignee: 株式会社ダイセル
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2016-12-01
Also published as: JP6650813B2; KR20180011073A; CN107531209A; US20180118153A1; US10336287B2; DE112016002329T5; JP2016216034A

Abstract

本発明は、　点火器とガス発生剤を収容した燃焼室と、希ガスおよび窒素ガスから選ばれるガスを充填した加圧ガス室と、前記燃焼室と前記加圧ガス室の間でガス排出口を有するディフューザ室を有しており、　前記燃焼室と前記ディフューザ室の間が、第１閉塞部材で閉塞され、前記加圧ガス室と前記ディフューザ室の間が第２閉塞部材で閉塞され、　前記燃焼室が、前記第１閉塞部材が変形または移動する空間と、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせる部材の少なくとも一方を有しており、　前記ガス発生器が高温雰囲気に置かれたとき、　前記加圧ガス室内のガスが膨張し、前記第２閉塞部材を前記ディフューザ室側に開裂させた後、　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃で、前記第１閉塞部材が変形し、または前記第１閉塞部材が前記燃焼室側に移動して前記燃焼室と前記ディフューザ室、および前記燃焼室内部と前記ガス発生器外部が連通される、ガス発生器である。

Description

ガス発生器

　本発明は、エアバッグ装置などに使用できるガス発生器に関する。

背景技術
　自動車のエアバッグ装置で使用されているガス発生器の中には、筒状ハウジング内にガス発生剤が充填された燃焼室とガスが高圧充填された加圧ガス室を有し、燃焼室と加圧ガス室の間にガス排出口を有するディフューザ室を有しているものがある。
　燃焼室とディフューザ室の間と加圧ガス室とディフューザー室の間は、それぞれ閉塞部材で閉塞されており、ディフューザ室のガス排出口は開口状態にある。

　このようなタイプのガス発生器を含むエアバッグ装置が火災などにより高温状態に置かれたとき、加圧ガス室内はガスが膨張して高圧状態になり、閉塞部材が破壊されて開口されるため、前記加圧ガスはディフューザ室を通ってガス排出口から排出される。
　その後、そのままの高温状態が維持されると、やがて閉塞空間である燃焼室内のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生することになるが、この段階で筒状ハウジングの強度が熱により低下していると、前記燃焼ガスの発生で、密閉された燃焼室の圧力が上昇し、筒状ハウジング自体が破壊されてしまうおそれもある。

　ＵＳ－Ｂ　Ｎｏ．６，４４７，００８には、加圧室９とチャージ室２の間にディスチャージ室７が形成され、各室がそれぞれシールディスク２５、分割壁６で分けられたガス発生器が開示されている。
　外部温度が高温になり、チャージ３の燃焼によってチャージ室２が昇圧した場合、シールストッパ２３が外れて加圧室９に飛翔するとともに、分離壁６の周縁部（チャンバー壁部１０との当接部分）が壊れて、分離壁６がディスチャージ室７に移動することで、チャージ室２がハウジングの外部と排出口２６を経由して連通される。

本発明の開示
　本発明は、筒状ハウジングの第１端部側にある、点火器とガス発生剤が収容された燃焼室と、前記第１端部と反対側の第２端部側にある、希ガスおよび窒素ガスから選ばれるガスが充填された加圧ガス室と、前記燃焼室と前記加圧ガス室の間にあるガス排出口を有するディフューザ室を有しており、
　前記燃焼室と前記ディフューザ室の間が、前記筒状ハウジングの内壁面に当接された第１閉塞部材で閉塞され、前記加圧ガス室と前記ディフューザ室の間が前記筒状ハウジングの内壁面に固定された第２閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
　前記燃焼室が、前記第１閉塞部材が変形または移動する空間と、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材の少なくとも一方を有しており、
　前記ガス発生器が火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったとき、
　前記加圧ガス室内のガスが膨張することで、前記第２閉塞部材を前記加圧ガス室側から前記ディフューザ室側に開裂させてガスを前記ディフューザ室に流入させた後、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形され、または前記第１閉塞部材が前記燃焼室側に移動されることで前記燃焼室と前記ディフューザ室が連通されると共に、前記燃焼室内部と前記ガス発生器外部が連通されるものである、ガス発生器を提供する。

　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、（ａ）において、本発明の一実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図であり、（ｂ）において（ａ）の作動後の状態を示す図である。図２は、本発明の別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。図３は、本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。図４は、本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。図５は、本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。図６は、本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。図７は、本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の長軸方向の断面図である。

本発明の詳細な説明
　ＵＳ－Ｂ　Ｎｏ．６，４４７，００８のガス発生器は、先にチャージ室２側が作動することが前提である。外部温度が高まったときには加圧ガス室も加熱されるため、加圧室９内の圧力も上昇することになる。その状態では、シールディスク２５にも相当な圧力が掛かっており、シールストッパ２３が飛翔しにくくなることが考えられるため、期待した動作ができるかどうかは不明である。
　また、先に加圧室９側が昇圧した場合、逆方向に（加圧室９からディスチャージ室７にむけて）荷重が掛かるので、シールディスク２５が破れ難い構造となる。

　本発明は、火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときでも、安全性が高められているガス発生器を提供する。

　本発明のガス発生器は、筒状ハウジングの第１端部側にある燃焼室と、前記第１端部と反対側の第２端部側にある加圧ガス室と、前記燃焼室と前記加圧ガス室の間にあるガス排出口を有するディフューザ室を有しているものである。
　作動時には、次のように動作する。
　点火器が作動して燃焼室内のガス発生剤が着火燃焼されると、燃焼ガスが発生する。前記燃焼ガスによる圧力を受けて第１閉塞部材が開裂されて開口すると、燃焼ガスがディフューザ室内に流入する。
　ディフューザ室内に流入した燃焼ガスによる圧力上昇によって、または前記燃焼ガスの圧力を受けた破壊手段によって、第２閉塞部材が開裂して開口すると、加圧ガス室内のガスがディフューザ室内に流入する。
　その後、ディフューザ室内に流入した燃焼ガスと加圧ガスは、ガス排出口から排出される。
　前記破壊手段としては、例えば、ＪＰ－Ａ　Ｎｏ．２０１４－０９４６１４号公報の図１に記載された多機能部材、ＪＰ－Ａ　Ｎｏ．２０１４－１４４７３６号公報の図１に記載された多機能部材が知られている。

　本発明のガス発生器は、上記したような正常動作をする場合ではなく、ガス発生器が火災などによる高温状態に置かれたときのような異常事態が生じたときにも、できるだけ安全性を高めるように動作できるようにされているものである。
　本発明のガス発生器は、前記の異常事態が生じたときに安全性を高める動作をするための手段として、次の（I）と（II）のいずれか一方、または両方を有している。
　（I）燃焼室内に形成された第１閉塞部材が変形または移動するための空間。
　（II）燃焼室内に配置された第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材。
　手段（I）は、作動前の状態において燃焼室内に空間を有しているものである。
　手段（II）は、作動前の状態においては燃焼室内に空間を有していないが、ディフューザ室側から第１閉塞部材に圧力が加えられたときに空間を生じさせるものである。

　本発明のガス発生器が火災による高温状態に置かれたとき、加圧ガス室の圧力が上昇して、第２閉塞部材が開裂して開口する。
　前記開口部からディフューザ室内にガスが流入してディフューザ室の圧力が上昇すると、第１閉塞部材が点火器側に押されるが、このとき、燃焼室内の全体にガス発生剤が密に充填されていると、ガス発生剤が第１閉塞部材を支持するように作用するため、第１閉塞部材は変形および移動が難しくなる。
　しかし、本発明では、上記した手段（I）と手段（II）のいずれか一方または両方を有しており、第１閉塞部材が変形または移動することができるため、燃焼室とディフューザ室が連通される。
　このため、その後に周囲環境のさらなる温度上昇によって燃焼室内のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生した場合であっても、燃焼室は第１閉塞部材が変形または移動したことで、ディフューザ室と連通した状態であるため、燃焼ガスはディフューザ室を通ってガス排出口から排出される。このためガス発生器のハウジングに対して過度の圧力が加えられることがなくなり、ハウジングが破壊されることが防止される。

　本発明において、第１閉塞部材および第２閉塞部材は、いずれも筒状ハウジング内部を仕切って閉塞するためのものであるから板形状のものである。
　第１閉塞部材および第２閉塞部材は、筒状ハウジングの長軸方向に対してそれぞれの直径方向が直交するようにして配置されているものである。
　本発明において第１閉塞部材が変形するとは、第１閉塞部材が割れたり、歪んだり、折れたりすることで、燃焼室とディフューザ室の間に燃焼ガスが通過できる程度の隙間を生じさせることを意味する。
　また本発明において第１閉塞部材が移動するとは、筒状ハウジングの長軸方向に対して第１閉塞部材の直径方向が斜めになるように移動するなど、燃焼室とディフューザ室の間に燃焼ガスが通過できる程度の隙間を生じさせることを意味する。
　なお、本発明では、第１閉塞部材が変形し、かつ移動することで、燃焼室とディフューザ室の間に燃焼ガスが通過できる程度の隙間を生じさせることも含まれる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動できるような空間を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記第１閉塞部材の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記第１閉塞部材から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものにすることができる。

　上記した手段（I）の好ましい実施形態である。
　燃焼室内の第１閉塞部材に近い位置にリテーナが配置されていることで、リテーナと第１閉塞部材の間に第１閉塞部材が変形または移動するための空間が形成されている。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押されたとき、前記空間の存在によって、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動を可能にするような空間を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記点火器の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記点火器から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものであり、
　作動時に前記リテーナが前記点火器側に移動されるものにすることができる。
　又は、前記リテーナは、前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形したとき、前記点火器側に移動されるものでもよい。

　上記した手段（I）の好ましい実施形態である。
　燃焼室内の点火器に近い位置にリテーナが配置されていることで、リテーナと点火器の間に第１閉塞部材が変形または移動を可能にするための空間が形成されている。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押されたとき、前記空間の存在によって、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動を可能にするような空間を有しており、
　前記空間が、前記第１閉塞部材側に配置された、連通孔を有する第１リテーナと、前記第１リテーナと軸方向に間隔をおいて前記点火器側に配置された、連通孔を有する第２リテーナの間に形成された空間であり、
　前記第１リテーナの前記第１閉塞部材側の面と前記第２リテーナの前記点火器側の面が、ガス発生剤と接触されているものであり、
　作動時に前記第１リテーナが前記第２リテーナ側に移動されるものにすることができる。
　又は、前記第１リテーナは、前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形したとき、前記第２リテーナ側に移動されるものでもよい。

　上記した手段（I）の好ましい実施形態である。
　この実施形態では、例えば、燃焼室内の第１閉塞部材と点火器の中間位置に間隔をおいて２つのリテーナが配置されていることで、２つのリテーナの間に第１閉塞部材が変形または移動を可能にするための空間が形成されている。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押されたとき、前記空間の存在によって、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材を有しており、
　前記部材が、前記第１閉塞部材とガス発生剤の両方に当接して配置されている変形可能部材であり、
　作動時、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものにすることができる。
　　又は、前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材は変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものでもよい。

　上記した手段（II）の好ましい実施形態である。
　変形可能部材は、例えば円板形状のスポンジ、金属製の網または合成樹脂製の網からなる円板形状のものなどで、圧力を受けたときに容易に変形するものであり、正常作動時には、燃焼ガスの通過を妨げることがないものである。
　変形可能部材として、金属製の網または合成樹脂製の網からなる円板形状のものを使用するときは、前記網目の大きさは、ガス発生剤が入り込まない程度の大きさである。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押されたとき、前記変形可能部材が体積を小さくするように変形することから、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。
　なお、上記実施形態では、第１閉塞部材とガス発生剤の間に変形可能部材が配置されていることから、ガス発生剤と第１閉塞部材の間の緩衝部材としても機能する。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材が、前記ガス発生剤と前記点火器の間に配置された変形可能部材であり、
　前記変形可能部材が、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記点火器の点火部を除いた部分に接触されて配置されているものであり、
　作動時、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものにすることができる。
　　又は、前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材は変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものでもよい。

　上記した手段（II）の好ましい実施形態である。
　変形可能部材は、例えば環状形状のスポンジ、金属製の網または合成樹脂製の網からなる環状形状のものなどであり、圧力を受けたときに容易に変形するものである。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押され、それを受けて燃焼室内のガス発生剤も点火器側に押されたとき、前記変形可能部材が体積を小さくするように変形することから、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。
　なお、上記実施形態では、点火器とガス発生剤の間に変形可能部材が配置されていることから、ガス発生剤と点火器の間の緩衝部材としても機能する。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材を有しており、
　前記部材が、ガス発生剤に包囲された状態で配置された変形可能部材であり、
　作動時、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものにすることができる。
　又は、前記変形可能部材は、少なくとも両端面がガス発生剤に包囲された状態で配置されていてもよい。
　さらに、前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材は変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものでもよい。

　上記した手段（II）の好ましい実施形態である。
　変形可能部材は、例えば円板形状のスポンジ、金属製の網または合成樹脂製の網からなる円板形状のものなどで、圧力を受けたときに容易に変形するものであり、正常作動時には燃焼ガスの通過を妨げることがないものである。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押され、それを受けて燃焼室内のガス発生剤も点火器側に押されたとき、前記変形可能部材が体積を小さくするように変形することから、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動する空間と、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせる部材の両方を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記第１閉塞部材の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記第１閉塞部材から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものであり、
　前記部材が、前記空間内に配置された変形可能部材であるものにすることができる。

　上記した手段（I）と手段（II）の両方を備えた好ましい実施形態である。
　このため、ディフューザ室側から第１閉塞部材が点火器側に押されたとき、前記空間の存在と、前記変形可能部材が体積を小さくするように変形することの両方の作用によって、第１閉塞部材の変形または移動が容易になる。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記第１閉塞部材が、円形底部と、前記円形底部の外周から一方向に延ばされた環状壁面部を有しているものであり、前記円形底部の外側底面が前記ディフューザ室側に位置し、前記環状壁面部側の内側底面が前記燃焼室側に位置するように配置されているものであり、
　前記環状壁面部の外側面と前記筒状ハウジングの内壁面が、それらの間にシール剤が介在された状態で当接されているものにすることができる。

　第１閉塞部材として円形底部と環状壁面部を有するものを使用し、前記環状壁面部の外側面と前記筒状ハウジングの内壁面の間にシール剤を介在させることで、作動前における燃焼室の気密性が高められるので好ましい。

　本発明のガス発生器は、１つの実施形態において、前記第１閉塞部材が、前記の変形または移動を補助するための脆弱部を有しているものにすることができる。
　脆弱部は、例えば厚さ方向の断面形状がＶ字状の溝からなるものであり、第１閉塞部材の面の中心から放射状に形成することができる。

　本発明のガス発生器は、火災などにより高温状態に置かれたとき、先に加圧ガス室を閉塞する第２閉塞部材が破壊されたとき、燃焼室を閉塞する第１閉塞部材を変形または移動させることで、燃焼室とディフューザ室を連通させることができる。
　このため、さらなる温度上昇により燃焼室内のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生したときには、燃焼ガスは密閉された燃焼室に蓄積されることなく、発生とともにディフューザ室を通ってガス排出口から排出されることから、ガス発生器自体が熱により強度低下を起こしている場合でも、作動時圧力によって破壊されることがない。

　本発明のガス発生器は、自動車などに搭載するエアバッグ装置で使用することができる。

発明の実施の形態
　（１）図１のガス発生器
　図１（ａ）に示すガス発生器１は、筒状ハウジング１０内に燃焼室３０、ディフューザ室４０、および加圧ガス室５０が配置されている。
　筒状ハウジング１０は、燃焼室ハウジング１１と加圧ガス室ハウジング１２からなるものであるが、全体として１つのハウジングからなるものでもよい。
　燃焼室ハウジング１１は、第１端部１１ａ側の開口部に電気式点火器２５が固定されている。
　加圧ガス室ハウジング１２の第２端部１２ａ側は閉塞されている（閉塞面１３）。
　燃焼室ハウジング１１の第２端部１１ｂの開口部と加圧ガス室ハウジング１２の第１端部１２ｂの開口部が接合部１４において溶接一体化されている。
　筒状ハウジング１０（燃焼室ハウジング１１と加圧ガス室ハウジング１２）は、鉄、ステンレスなどからなるものである。

　加圧ガス室５０内には、アルゴン、ヘリウムなどの希ガス、窒素ガスなどが高圧で充填されている。
　ガスは、加圧ガス室ハウジング１２の閉塞面１３のガス充填孔から充填される。
　ガス充填孔は、ガス充填後にピン１５を差し込んだ状態で、ピン１５と閉塞面１３が共に溶接されることで閉塞されている。

　加圧ガス室５０とディフューザ室４０の間は第２閉塞手段４１で閉塞されている。
　第２閉塞手段４１は、固定部４２と、固定部４２に溶接固定された破裂板４７からなる。
　破裂板４７は、鉄、ステンレスなどからなるものであり、固定部４２に対して周辺部を当接させた状態で溶接固定されている。

　ディフューザ室４０は、作動時において加圧ガス室５０からガスが流入し、燃焼室３０から燃焼ガスが流入する空間である。
　ディフューザ室４０に面した燃焼室ハウジング１１には、複数のガス排出口２９が形成されている。
　複数のガス排出口２９は、燃焼室ハウジング１１の周方向に均等間隔をおいて形成されている。
　ディフューザ室４０のガス排出口２９を内側から覆う位置には、公知のフィルタを配置することができる。

　ディフューザ室４０と燃焼室３０の間には、ベース部３２と、ベース部３２から破裂板４７側に延ばされたロッド部３３からなる破壊手段３１が配置されている。
　破壊手段３１は、ベース部３２とロッド部３３が一体になっているものである。
　ベース部３２は、厚さ方向に複数の貫通孔３４を有している円板形状のものであり、外周から点火器２５側に延ばされた筒状壁面部３６を有しているものである。
　ベース部３２は、軸Ｘ方向に摺動できるように筒状壁面部３６の外周面３６ａが燃焼室ハウジング１１の内周壁面１１ｃに当接されている。筒状壁面部３６の軸方向（軸Ｘ方向）の長さがベース部３２の厚みより大きいため、ロッド部３３が軸Ｘに対して傾くことがなく、ベース部３２が軸Ｘ方向に平行に摺動する。

　ロッド部３３は、先端部に半径方向外側に拡径された拡径部３８を有している。
　拡径部３８の直径は、固定部４２の内径よりも小さく、固定部４２との間に環状の隙間が形成されている。あるいは拡径部３８の外周面に部分的に窪みを形成して、固定部４２の内周面との間に隙間を形成してもよい。
　ロッド部３３の拡径部３８の面は湾曲した形状になっているが、例えば矩形に窪んだ凹部であってもよい。
　ロッド３３は、ベース部３２にロッド部３３とは反対側に伸ばされた凸部３９を有しているが、凸部３９がないものでもよい。

　破壊手段３１と第２閉塞手段４１は、ロッド３３の先端部である拡径部３８が、作動前の状態では固定部４２で包囲されるように配置されている。

　ベース部３２の筒状壁面部３６に当接する位置には、第１閉塞部材６０が配置されている。
　第１閉塞部材６０は、円形本体部（円形底面）６１と、円形本体部６１の周縁部から伸ばされた環状壁面部６２を有している。環状壁面部６２は筒状ハウジング１１の内壁面１１ｃとの間にシール剤が塗布されている。
　円形本体部６１は、燃焼室３０側の第１面６１ａと、ディフューザ室４０側の第２面６１ｂを有している。
　第２面６１ｂ側には、必要に応じて脆弱部を形成することができる。

　燃焼室３０には、第１端部１１ａ側に点火器２５が固定されており、軸Ｘ方向の反対側は、ベース部３２で仕切られている。図１（ａ）に示す点火器２５は、点火器のみからなるものであるが、点火器とカップ部材を組み合わせて、前記カップ部材内部に伝火薬またはガス発生剤が充填されたものを使用することもできる。
　燃焼室３０内には、所要量のガス発生剤２６が充填されている。
　燃焼室３０からディフューザ室４０にかけての筒状ハウジングの内壁面１１ｃは、移動を制限するための突起および移動を停止するための縮径部を有している。

　燃焼室３０内には、第１閉塞部材６０と間隔（空間８０）をおいて、リテーナ７０が配置されている。
　リテーナ７０は、複数の連通孔７３を有する本体部７１と、本体部７１の周縁部から伸ばされた環状部７２を有している。
　リテーナ７０は、内壁面１１ｃと環状部７２が当接されるように嵌め込まれているものである。

　次に、図１（ａ）により本発明のガス発生器１をエアバッグ装置に使用したとき、正常に動作する場合を説明する。
　点火器２５が作動すると、燃焼室３０内のガス発生剤２６が着火燃焼して燃焼ガスが発生する。
　燃焼ガスはリテーナ７０の連通孔７３を通って空間８０に流入した後、第１閉塞部材６０に対して圧力を加える。このとき、燃焼ガスの圧力を受けてリテーナ７０が軸方向に移動しても、正常動作に影響はない。
　燃焼ガスによる圧力を受けた第１閉塞部材６０は、破壊手段３１のベース部３２（筒状壁面部３６）を軸Ｘ方向に押しながら、円形本体部６１が開裂して開口される。

　第１閉塞部材６０の開口部を通った燃焼ガスは、ベース部３２の貫通孔３４を通ってディフューザ室４０内に流入した後、ガス排出口２９から排出される。
　これと並行して、破壊手段３１のベース部３２が軸Ｘ方向に移動することで、拡径部３８が破裂板４７を破壊して、開口させる。
　加圧ガス室５０内のガスは、前記開口部からディフューザ室４０に流入した後、ガス排出口２９から排出される。

　次に、図１（ａ）、（ｂ）により本発明のガス発生器１が正常な作動状態ではなく、火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１が火気を原因とする高温雰囲気に置かれたとき、加圧ガス室５０内のガスが膨張するため、その圧力を受けて破裂板４７が開裂して開口する。
　加圧ガス室５０内のガスは、ロッド部３３の拡径部３８と固定部４２の間の隙間を通って、破裂板４７の開口部からディフューザ室４０内に流入する。

　ディフューザ室４０内の圧力上昇またはガス流入による衝撃が貫通孔３４を介して、第１閉塞部材６０に伝わる。これによって第１閉塞部材６０が変形あるいは燃焼室３０側に移動すると、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。このとき、第１閉塞部材６０とリテーナ７０の間には空間８０が存在しているため、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後、周囲環境の温度がさらに上昇して燃焼室３０内のガス発生剤２６が着火燃焼したとき、燃焼ガスは、リテーナ７０の連通孔、第１閉塞部材６０と内壁面１１ｃとの隙間、破壊手段３１の貫通孔３４、ディフューザ室４０を経て、ガス排出口２９から排出される。
　このように燃焼ガスが着火するときは、燃焼室３０内がガス発生器外部と連通した状態となっており、燃焼ガスは発生した時点でガス発生器１の外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１の部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１の部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　図１に示すガス発生器１の好ましい実施形態は、次のとおりである。
（１）筒状ハウジング１０の第１端部側にある、点火器２５とガス発生剤２６が収容された燃焼室３０と、前記第１端部と反対側の第２端部側にある、希ガスおよび窒素ガスから選ばれるガスが充填された加圧ガス室５０と、前記燃焼室３０と前記加圧ガス室５０の間にあるガス排出口２９を有するディフューザ室４０を有しており、
　前記燃焼室３０と前記ディフューザ室４０の間が、前記筒状ハウジング１０の内壁面に当接された第１閉塞部材６０で閉塞され、前記加圧ガス室５０と前記ディフューザ室４０の間が前記筒状ハウジング１０の内壁面に固定された第２閉塞部材４１で閉塞されているガス発生器であって、
　燃焼室３０とディフューザ室４０の間には、筒状ハウジング１０の内壁面に外周面が当接されたベース部３２と、ベース部３２から第２閉塞部材４１側に延ばされたロッド部３３からなる第２閉塞部材４１（破裂板４７）の破壊手段３１が配置されており、
　ベース部３２が、厚さ方向に複数の貫通孔３４を有し、外周から点火器２５側に延ばされた筒状壁面部３６を有しているものであり、
　第１閉塞部材６０が、ベース部３２の筒状壁面部３６に当接する位置に配置されており、
　前記燃焼室３０が、前記第１閉塞部材６０が変形または移動する空間８０と、前記第１閉塞部材６０が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材の少なくとも一方を有しており、
　前記ガス発生器１が火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったとき、
　前記加圧ガス室５０内のガスが膨張することで、前記第２閉塞部材４１を前記加圧ガス室５０側から前記ディフューザ室４０側に開裂させてガスを前記ディフューザ室４０に流入させた後、
　前記ディフューザ室４０内へのガスの流入により前記第１閉塞部材６０が変形され、または前記第１閉塞部材６０が前記燃焼室３０側に移動されることで前記燃焼室３０と前記ディフューザ室４０が連通されると共に、前記燃焼室４０内部と前記ガス発生器１外部が連通されるものである、ガス発生器。

　（２）図２のガス発生器
　図２のガス発生器１Ａは、図１のガス発生器１とはリテーナ７０の軸Ｘ方向の位置が異なっているだけであり、他は同じものである。
　リテーナ７０は、燃焼室３０内の点火器２５に近い位置に嵌め込まれて配置されている。
　リテーナ７０の位置は、例えば、燃焼室３０の軸方向長さの中間位置よりも点火器２５に近い位置であって、ガス発生剤２６の充填量に応じて調整することができる。
　リテーナ７０と点火器２５の間には空間８１が形成されている。

　図２に示すガス発生器１Ａが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ａが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、燃焼室３０内に充填されたガス発生剤２６が点火器２５方向に押される。
　リテーナ７０と点火器２５の間には空間８１が存在しているため、ガス発生剤２６が点火器２５方向に押されると、リテーナ７０は空間８１を小さくするように移動することから、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ａの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ａの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ａの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　（３）図３のガス発生器
　図３のガス発生器１Ｂは、図１のガス発生器１とは２つのリテーナを使用しており、さらにリテーナの軸Ｘ方向の位置が異なっているが、他は同じものである。
　第１リテーナ７０は、図１に示すリテーナ７０と同じものである。
　第２リテーナ170は、図１に示すリテーナ７０と同じものであり、複数の連通孔173を有する本体部171と、本体部171の周縁部から伸ばされた環状部172を有している。
　第１リテーナ７０と第２リテーナ170は、第１リテーナ７０が燃焼室３０内の第１閉塞部材６０側に配置され、第２リテーナ170が第１リテーナ７０とは間隔をおいて燃焼室３０内の点火器２５側に配置されることで、それらの間に空間８２が形成されている。
　第１リテーナ７０と第２リテーナ170は、空間８２が形成されていれば燃焼室３０内の軸Ｘ方向のどの位置に配置されていてもよい。

　図３に示すガス発生器１Ｂが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ｂが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、燃焼室３０内に充填されたガス発生剤２６を点火器２５方向に押す。
　第１リテーナ７０と第２リテーナ170の間には空間８２が存在しているため、ガス発生剤２６が点火器２５方向に押されると、第１リテーナ７０は空間８２を小さくするように移動することから、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ｂの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ｂの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ｂの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　（４）図４のガス発生器
　図４のガス発生器１Ｃは、図１のガス発生器１とはリテーナ７０と空間８０の組み合わせに代えて、変形可能部材が使用されていることが異なっているが、他は同じものである。
　変形可能部材（スポンジ）９０は、第１閉塞部材６０の円形本体部６１の第１面６１ａと環状壁面部６２に接触した状態で配置されている。
　スポンジ９０は、第１閉塞部材６０とガス発生剤２６の間で軸Ｘ方向の両側から挟み込まれた状態になっている。
　スポンジ９０は円板状のものであるが、環状のものでもよい。

　図４に示すガス発生器１Ｃが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ｃが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、スポンジ９０を点火器２５方向に押す。
　点火器２５方向に押されたスポンジ９０は、第１閉塞部材６０とガス発生剤２６の間で縮んで小さくなるため、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ｃの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ｃの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ｃの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　（５）図５のガス発生器
　図５のガス発生器１Ｄは、図１のガス発生器１とはリテーナ７０と空間８０の組み合わせに代えて、変形可能部材が使用されていることが異なっているが、他は同じものである。
　変形可能部材（スポンジ）９０は環状のものであり、ガス発生剤２６に接触され、かつ点火器２５の点火部２５ａの上面を除いた部分に接触されて配置されている。
　スポンジ９０は、ガス発生剤２６と点火器２５の間で軸Ｘ方向の両側から挟み込まれた状態になっている。

　図５に示すガス発生器１Ｄが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ｄが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、燃焼室３０内に充填されたガス発生剤２６を点火器２５方向に押す。
　点火器２５方向に押されたガス発生剤２６によりスポンジ９０が押されると、スポンジ９０は点火器２５とガス発生剤２６の間で縮んで小さくなるため、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ｄの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ｄの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ｄの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　（６）図６のガス発生器
　図６のガス発生器１Ｅは、図１のガス発生器１とはリテーナ７０と空間８０の組み合わせに代えて、変形可能部材が使用されていることが異なっているが、他は同じものである。
　変形可能部材（スポンジ）９０は板状のものであり、燃焼室３０内においてガス発生剤２６に囲まれた状態で配置されている。
　スポンジ９０は、軸Ｘ方向の両側からガス発生剤２６で挟み込まれた状態になっている。

　図６に示すガス発生器１Ｅが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ｅが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、燃焼室３０内に充填されたガス発生剤２６を点火器２５方向に押す。
　点火器２５方向に押されたガス発生剤２６によりスポンジ９０が押されると、スポンジ９０はガス発生剤２６同士の間で縮んで小さくなるため、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ｅの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ｅの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ｅの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

　（７）図７のガス発生器
　図７のガス発生器１Ｆは、図１のガス発生器１とはリテーナ７０と空間８０の組み合わせに代えて、リテーナ７０と変形可能部材（スポンジ）９０が組み合わせて使用されていることが異なっているが、他は同じものである。
　リテーナ７０は、図１で示したリテーナ７０と同じものであるが、環状部７２が第１閉塞部材６０側になるように配置されており、環状部７２と第１閉塞部材６０の環状壁面部６２の間には間隔が形成されている。
　スポンジ９０は、第１閉塞部材６０とリテーナ７０の間に配置されている。スポンジ９０と第１閉塞部材６０の環状壁面部６２は当接している。

　図７に示すガス発生器１Ｆが火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったときの動作について説明する。
　ガス発生器１Ｆが火気を原因とする高温雰囲気に置かれ、図１のガス発生器１と同様に第１閉塞部材６０が圧力や衝撃を受け、スポンジ９０を点火器２５方向に押す。
　点火器２５方向にスポンジ９０が押されると、スポンジ９０は縮んで小さくなるため、第１閉塞部材６０は、例えば図１（ｂ）に示すように変形した上で移動することで、内壁面１１ｃと第１閉塞部材６０との間に隙間が形成される。
　前記隙間が形成されたことで、燃焼室３０とディフューザ室４０が連通される。

　その後は図１に示すガス発生器１と同様に動作するため、燃焼ガスはガス発生器１Ｆの外部に排出され、ハウジング１０を含むガス発生器１Ｆの部品に対して過剰な圧力が加えられることがないため、熱の影響でハウジング１０を含むガス発生器１Ｆの部品の強度が低下していた場合であっても、それらが破壊されて破片が飛び散るような事態になることはない。

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

　筒状ハウジングの第１端部側にある、点火器とガス発生剤が収容された燃焼室と、前記第１端部と反対側の第２端部側にある、希ガスおよび窒素ガスから選ばれるガスが充填された加圧ガス室と、前記燃焼室と前記加圧ガス室の間にあるガス排出口を有するディフューザ室を有しており、
　前記燃焼室と前記ディフューザ室の間が、前記筒状ハウジングの内壁面に当接された第１閉塞部材で閉塞され、前記加圧ガス室と前記ディフューザ室の間が前記筒状ハウジングの内壁面に固定された第２閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
　前記燃焼室が、前記第１閉塞部材が変形または移動する空間と、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材の少なくとも一方を有しており、
　前記ガス発生器が火気を原因とする高温雰囲気に置かれるようになったとき、
　前記加圧ガス室内のガスが膨張することで、前記第２閉塞部材を前記加圧ガス室側から前記ディフューザ室側に開裂させてガスを前記ディフューザ室に流入させた後、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形され、または前記第１閉塞部材が前記燃焼室側に移動されることで前記燃焼室と前記ディフューザ室が連通されると共に、前記燃焼室内部と前記ガス発生器外部が連通されるものである、ガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動できるような空間を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記第１閉塞部材の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記第１閉塞部材から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動を可能にするような空間を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記点火器の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記点火器から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものであり、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形したとき、前記リテーナが前記点火器側に移動されるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動を可能にするような空間を有しており、
　前記空間が、前記第１閉塞部材側に配置された、連通孔を有する第１リテーナと、前記第１リテーナと軸方向に間隔をおいて前記点火器側に配置された、連通孔を有する第２リテーナの間に形成された空間であり、
　前記第１リテーナの前記第１閉塞部材側の面と前記第２リテーナの前記点火器側の面が、ガス発生剤と接触されているものであり、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形したとき、前記第１リテーナが前記第２リテーナ側に移動されるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材を有しており、
　前記部材が、前記第１閉塞部材とガス発生剤の両方に当接して配置されている変形可能部材であり、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材が、前記ガス発生剤と前記点火器の間に配置された変形可能部材であり、
　前記変形可能部材が、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記点火器の点火部を除いた部分に接触されて配置されているものであり、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるための部材を有しており、
　前記部材が、少なくとも両端面がガス発生剤に包囲された状態で配置された変形可能部材であり、
　前記ディフューザ室内の圧力の上昇またはガス流入による衝撃により、前記第１閉塞部材が変形し、前記変形可能部材が変形することで、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記燃焼室内において、前記第１閉塞部材が変形または移動する空間と、前記第１閉塞部材が変形または移動可能な空間を生じさせる部材の両方を有しており、
　前記空間が、前記ガス発生剤と前記第１閉塞部材の間において、前記ガス発生剤に接触され、かつ前記第１閉塞部材から距離を置いて配置された連通孔を有するリテーナで形成されているものであり、
　前記部材が、前記空間内に配置された変形可能部材である、請求項１記載のガス発生器。
　前記第１閉塞部材が、円形底部と、前記円形底部の外周から一方向に延ばされた環状壁面部を有しているものであり、前記円形底部の外側底面が前記ディフューザ室側に位置し、前記環状壁面部側の内側底面が前記燃焼室側に位置するように配置されているものであり、
　前記環状壁面部の外側面と前記筒状ハウジングの内壁面が、それらの間にシール剤が介在された状態で当接されている、請求項１～８のいずれか１項に記載のガス発生器。
　前記第１閉塞部材が、前記の変形または移動を補助するための脆弱部を有しているものである、請求項１～９のいずれか１項に記載のガス発生器。