WO2017073475A1 - ガス発生器 - Google Patents

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WO2017073475A1
WO2017073475A1 PCT/JP2016/081246 JP2016081246W WO2017073475A1 WO 2017073475 A1 WO2017073475 A1 WO 2017073475A1 JP 2016081246 W JP2016081246 W JP 2016081246W WO 2017073475 A1 WO2017073475 A1 WO 2017073475A1
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WO
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filter
partition member
gas generator
combustion chamber
sealed container
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PCT/JP2016/081246
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Inventor
孝裕 今井
Original Assignee
日本化薬株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R21/2644Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
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    • B60R2021/26011Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a filter through which the inflation gas passes
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    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic

Definitions

  • the present invention relates to a gas generator incorporated in an airbag device as an occupant protection device installed in an automobile or the like, and more particularly to a gas generator having a long cylindrical outer shape.
  • airbag devices which are occupant protection devices, have been widely used from the viewpoint of protecting occupants of automobiles and the like.
  • the airbag device is equipped for the purpose of protecting an occupant from an impact generated when a vehicle or the like collides, and the airbag is inflated and deployed instantaneously when the vehicle or the like collides, so that the occupant's body is deployed. It is something that catches.
  • the gas generator is a device that is incorporated in the airbag device and inflates and deploys the airbag by instantaneously generating gas when a vehicle or the like collides.
  • Gas generators of various configurations exist based on specifications such as installation position and output with respect to vehicles and the like.
  • One of them is a so-called cylinder type gas generator.
  • the cylinder type gas generator has a long cylindrical shape, and is suitably incorporated in a side airbag device, a passenger side airbag device, a curtain airbag device, a knee airbag device, a seat cushion airbag device, and the like. .
  • an igniter is installed at one end of the housing in the axial direction, and a combustion chamber containing a gas generating agent is provided at one end of the housing in the axial direction.
  • a filter chamber in which a filter is accommodated is provided on the other end side in the direction, and a gas outlet is provided in the peripheral wall portion of the housing that defines the filter chamber.
  • gas generated in the combustion chamber flows into the filter chamber to pass through the inside of the filter, and the gas after passing through the filter passes through the gas outlet. Will be ejected to the outside.
  • a gas generator having a long cylindrical outer shape there is a so-called T-shaped gas generator other than the cylinder type gas generator.
  • references disclosing the specific structure of the cylinder type gas generator having the above configuration include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-313812 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-78766 (Patent Document 2), and International Publication. No. 2010/079710 (Patent Document 3).
  • a partition member is arranged inside a long cylindrical housing whose both ends are closed, so that a space inside the housing has a combustion chamber in which a gas generating agent is accommodated and a filter chamber in which a filter is accommodated.
  • a cylinder type gas generator is disclosed.
  • JP 2005-313812 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-78766 International Publication No. 2010/079710
  • the space containing the gas generating agent is securely sealed from the external space. If the gas generating agent is not properly sealed, the gas generating agent absorbs moisture due to the ingress of outside air, resulting in a problem that the desired output characteristics cannot be obtained during operation of the gas generator. Resulting in.
  • the gas generating agent is placed in a sealed container having relatively low mechanical strength.
  • a method of accommodating and sealing the container and arranging the sealed container inside the housing is preferably used.
  • it is possible to easily generate gas without using a complicated seal structure using an O-ring or the like as disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-313812 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-78766. It becomes possible to seal the agent, and the manufacturing cost can be reduced by facilitating the assembly work.
  • the partition member that divides the combustion chamber and the filter chamber can withstand the thrust of high-temperature and high-pressure gas generated in the combustion chamber when the gas generator is activated, thereby maintaining the internal pressure of the combustion chamber high. Thereafter, a function as a pressure partition that can be opened when the internal pressure of the combustion chamber sufficiently increases is required.
  • the partition member is constituted by the thickened portion of the closed container by increasing the thickness of a part of the above-described closed container.
  • the airtight container is originally composed of a member having relatively low mechanical strength as described above, the internal pressure of the combustion chamber is sufficiently increased even when the airtight container is configured to be considerably thick. This may burst or melt before starting, and the continuous combustion of the gas generant will not continue, or the exhausted gas will contain many harmful components such as carbon monoxide, resulting in sufficient gas
  • the predetermined position of the peripheral wall portion of the housing is caulked inward so as to be inserted into the housing.
  • the partition member thus formed is fixed in the axial direction, so that the function as the pressure partition described above is exhibited by the partition member.
  • a partition member having an annular plate portion and a cylindrical portion is used, and the axial end surface of the filter is formed by the annular plate portion of the partition member.
  • the partition member and the filter adjacent to the partition member are caused to undergo intended deformation, whereby the above-described function as a pressure partition is exhibited.
  • the gas generator can be shortened, reduced in diameter, and reduced in weight as compared with the case where the configurations disclosed in the above-mentioned JP-A-2005-313812 and JP-A-11-78766 are employed.
  • special shape processing is also required for the filter in accordance with the shape of the cylindrical portion of the partition member. There was a problem of increasing.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can be easily sealed to prevent moisture absorption of the gas generating agent, and can be reduced in size and weight without degrading performance and manufactured. It aims at providing the gas generator which can suppress cost significantly.
  • the gas generator according to the present invention includes a housing, an igniter, a partition member, and a sealed container.
  • the housing includes a combustion chamber in which a gas generating agent is disposed and a filter chamber in which a filter is disposed, and has a long cylindrical shape in which one end and the other end in the axial direction are closed. ing.
  • the igniter is for burning the gas generating agent, and is assembled to the one end of the housing.
  • the partition member is disposed inside the housing such that the combustion chamber is formed at a position on the one end side of the housing and the filter chamber is formed at a position on the other end side of the housing. The space is partitioned in the axial direction.
  • the said airtight container has accommodated the said gas generating agent in the sealed state.
  • the housing has a gas outlet for ejecting gas toward the outside at a portion defining the filter chamber, and the filter extends along the axial direction of the housing and is on the combustion chamber side. It has a hollow portion that reaches the axial end surface.
  • the sealed container is configured such that at least a part of a portion of the filter facing the hollow portion is ruptured or melted as the pressure or temperature of the combustion chamber rises due to combustion of the gas generating agent. It is comprised with the member which consists of material with lower mechanical strength than.
  • the partition member ruptures the combustion chamber and the filter chamber by rupturing at least a part of the portion of the filter facing the hollow portion as the pressure of the combustion chamber rises due to combustion of the gas generating agent. It is comprised with the member which consists of material with higher mechanical strength than the said airtight container so that the communicating hole connected may be formed.
  • the sealed container is arranged such that an axial end portion located on the filter chamber side abuts an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter.
  • the partition member is disposed inside the sealed container so as to abut on an axial end portion of the sealed container located on the filter chamber side.
  • the partition member may have a flat plate shape.
  • the axial end portion of the hermetic container located on the filter chamber side is relatively
  • the thin-walled portion is located at least in a portion facing the hollow portion of the filter, and the thick-walled portion is an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter. It is preferable that it is located at least in the part facing the outer edge.
  • the partition member may have a cup-like shape including a flat top plate portion and a cylindrical plate side plate portion.
  • the top plate portion is in contact with an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter, and the side plate portion is in contact with a side wall portion of the sealed container.
  • the partition member may be disposed outside the sealed container so as to abut on an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter.
  • the sealed container is arranged such that an axial end located on the filter chamber side comes into contact with the partition member.
  • the partition member may have a flat plate shape.
  • the axial end portion of the sealed container located on the filter chamber side is relatively
  • the thin-walled portion is located at least in a portion facing the hollow portion of the filter, and the thick-walled portion is an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter. It is preferable that it is located at least in the part facing the outer edge.
  • the partition member may have a cup-like shape including a flat top plate portion and a cylindrical plate side plate portion.
  • the top plate portion is in contact with an axial end surface located on the combustion chamber side of the filter, and the side plate portion is in contact with a peripheral wall portion of the housing.
  • the partition member has a score in a portion facing the hollow portion of the filter.
  • the partition member may have a through hole in a portion facing the hollow portion of the filter.
  • the sealed container is made of aluminum or aluminum alloy
  • the partition member is made of iron or iron alloy
  • a gas generator that is easy to seal to prevent moisture absorption of a gas generating agent, can be reduced in size and weight without degrading performance, and can greatly reduce manufacturing costs. can do.
  • Embodiment 1 of this invention It is the schematic of the cylinder type gas generator in Embodiment 1 of this invention. It is a principal part expanded sectional view of the cylinder type gas generator shown in FIG. It is a perspective view of the partition member shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view which shows the state at the time of the action
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cylinder type gas generator according to Embodiment 1 of the present invention. First, with reference to this FIG. 1, the structure of the cylinder type gas generator 1A in this Embodiment is demonstrated.
  • a cylinder type gas generator 1A has a long cylindrical outer shape, and is a long cylinder whose one end and the other end positioned in the axial direction are closed.
  • the housing includes a housing body 10, a holder 20, and a closing member 30. Inside the housing constituted by the housing body 10, the holder 20, and the closing member 30, an igniter 40, a sealed container 50A, a gas generating agent 60, a cushion material 61, a coil spring 62, and a partition member 70A as internal components are provided. And the filter 80 is accommodated.
  • the combustion chamber S1 in which the gas generating agent 60 among the above-described internal components is mainly disposed and the filter chamber S2 in which the filter 80 is disposed are located inside the housing.
  • the housing body 10 is made of a member having a long cylindrical peripheral wall portion with openings formed at both ends in the axial direction.
  • the holder 20 is made of a cylindrical member having a through portion 21 extending along the same direction as the axial direction of the housing body 10, and has an annular groove portion 22 for caulking and fixing described later on the outer peripheral surface thereof.
  • the closing member 30 is made of a disk-shaped member having a predetermined thickness, and has an annular groove 31 for caulking and fixing described later on the peripheral surface thereof.
  • the annular groove portions 22 and 31 for caulking and fixing are formed on the outer peripheral surface of the holder 20 and the peripheral surface of the closing member 30 so as to extend along the circumferential direction.
  • the holder 20 is fixed to the housing body 10 so as to close one end of the housing body 10 in the axial direction. Specifically, in a state where the holder 20 is inserted into the one opening end of the housing body 10, the peripheral wall portion of the housing body 10 corresponding to the annular groove portion 22 provided on the outer peripheral surface of the holder 20 is The holder 20 is caulked and fixed to the housing body 10 by being reduced in diameter toward the inner side in the radial direction and being engaged with the annular groove 22. As a result, one end of the housing in the axial direction is constituted by the holder 20.
  • the closing member 30 is fixed to the housing body 10 so as to close the other opening end of the housing body 10 in the axial direction. Specifically, in a state where the closing member 30 is inserted into the other opening end of the housing main body 10, a portion of the peripheral wall of the housing main body 10 corresponding to the annular groove portion 31 provided on the peripheral surface of the closing member 30. The closing member 30 is caulked and fixed to the housing body 10 by reducing the diameter toward the inside in the radial direction and engaging with the annular groove 31. As a result, the other end portion of the housing in the axial direction is constituted by the closing member 30.
  • caulking fixations are caulking fixations called eight-side caulking that reduce the diameter of the peripheral wall portion of the housing body 10 substantially uniformly toward the inside in the radial direction.
  • the caulking portions 12 and 13 are provided on the peripheral wall portion of the housing body 10, and the caulking portions 12 and 13 are in close contact with the annular groove portions 22 and 31, respectively. This prevents a gap from being generated between the housing body 10 and the holder 20 and between the housing body 10 and the closing member 30.
  • the housing body 10 may be made of a metal member such as stainless steel, steel, aluminum alloy, or stainless alloy, or a press formed into a cylindrical shape by pressing a rolled steel plate typified by SPCE. You may be comprised with the molded article and it may be comprised with the electric sewing pipe represented by STKM. In particular, when the housing body 10 is constituted by a press-formed product of a rolled steel plate or an electric resistance welded tube, the housing body 10 can be easily and inexpensively compared with a case where a metal member such as stainless steel or steel is used. It can be formed and can be significantly reduced in weight.
  • the holder 20 and the closing member 30 are made of metal members such as stainless steel, steel, aluminum alloy, and stainless alloy.
  • the igniter 40 is supported by the holder 20 and is assembled to the above-described one end in the axial direction of the housing.
  • the igniter 40 is for burning the gas generating agent 60 and is installed so as to face the space inside the housing.
  • the holder 20 has a caulking portion 23 for caulking and fixing the igniter 40 at an end portion in the axial direction facing the space inside the housing.
  • the igniter 40 is clamped and fixed to the holder 20 by caulking the above-described caulking portion 23 in a state where the caulking portion 23 is caulked with the wall portion of the holder 20 defining the penetrating portion 21 of the holder 20.
  • the igniter 40 includes an ignition part 41 and a pair of terminal pins 42.
  • a resistor bridge wire is attached to the inside of the ignition unit 41 so as to be connected to the pair of terminal pins 42, and the ignition unit 41 is surrounded by or in contact with the resistor. Filled with sparks.
  • the ignition part 41 may be loaded with a charge transfer agent as necessary.
  • the resistance body is generally a nichrome wire or a resistance wire made of an alloy containing platinum and tungsten
  • the igniting agent is generally ZPP (zirconium / potassium perchlorate) or ZWPP (zirconium / tungsten / peroxide).
  • Potassium chlorate), lead tricynate and the like are used.
  • As the transfer charge consisting of B / KNO 3, B / NaNO 3, Sr (NO 3) such as composition and consisting of metal powder / oxidant represented by 2, potassium titanium hydride / perchloric acid composition And a composition composed of B / 5-aminotetrazole / potassium nitrate / molybdenum trioxide.
  • the squib cup surrounding the ignition unit 41 is generally made of metal or plastic.
  • a predetermined amount of current flows through the resistor via the terminal pin 42.
  • Joule heat is generated in the resistor, and the ignition agent starts burning.
  • the high temperature flame generated by the combustion ruptures the squib cup containing the igniting agent.
  • the time from when the current flows through the resistor until the igniter 40 is activated is generally 2 milliseconds or less when a nichrome wire is used as the resistor.
  • a concave portion 24 is provided continuously at the axial end portion exposed to the outside of the holder 20 so as to be continuous with the penetrating portion 21 described above.
  • the recess 24 forms a female connector portion that receives a male connector (not shown) of a harness for connecting the igniter 40 and a control unit (not shown).
  • the portion near the tip of the terminal pin 42 of the container 40 is exposed and positioned.
  • a male connector is inserted into the recess 24 serving as the female connector portion, thereby realizing electrical continuity between the harness core wire and the terminal pin 42.
  • a sealed container 50A is disposed in a space adjacent to the space in which the holder 20 and the igniter 40 assembled to the holder 20 are disposed in the space inside the housing.
  • the sealed container 50 ⁇ / b> A includes a cup body 51 and a cap body 52 that closes the opening of the cup body 51, and is inserted into the peripheral wall portion of the housing body 10.
  • the cup body 51 and the cap body 52 are combined and joined, so that the accommodation space 53 formed inside the sealed container 50A is hermetically sealed from the outside of the sealed container 50A. Yes.
  • the sealed container 50A is composed of a member made of a material having low mechanical strength so that at least a part thereof is ruptured or melted by the combustion of the gas generating agent 60. More specifically, the cup body 51 and the cap body 52 are made of, for example, a metal press-molded product such as copper, aluminum, a copper alloy, or an aluminum alloy, or a resin molded product formed by injection molding or sheet molding. Become. For joining the cup body 51 and the cap body 52, brazing, adhesion, welding, winding (caulking) or the like is preferably used. If a sealing agent is separately used for the joining, the airtightness can be further improved.
  • the cup body 51 of the sealed container 50A includes a top wall portion 51a and a side wall portion 51b.
  • the top wall portion 51a constitutes an axial end portion located on the filter chamber S2 side of the sealed container 50A by positioning the space inside the housing in the axial direction, and the side wall portion 51b
  • the wall 51 a is extended from the outer peripheral side end portion toward the holder 20 along the inner peripheral surface of the housing body 10.
  • the sealed container 50A is fitted or loosely fitted to the peripheral wall portion of the housing body 10, and the caulking process for fixing the sealed container 50A is not performed on the peripheral wall portion of the housing body 10.
  • the fitting includes so-called press-fitting and refers to a state where the outer peripheral surface of the sealed container 50 ⁇ / b> A is attached in a state where it is in contact with the inner peripheral surface of the housing body 10.
  • loose fitting refers to a state in which the outer peripheral surface of the sealed container 50A and the inner peripheral surface of the housing body 10 are not necessarily in contact with each other over the entire periphery, and are inserted with a slight gap (play). From the viewpoint of facilitating assembly, it is preferable that the sealed container 50A is loosely fitted to the peripheral wall portion of the housing body 10.
  • the gas generating agent 60 In the accommodation space 53 of the sealed container 50A, the gas generating agent 60, the cushion material 61, and the partition member 70A are accommodated. More specifically, a cushion material 61 is disposed at the end of the sealed container 50A on the side where the igniter 40 is located, and the partition member 70A is disposed at the end of the sealed container 50A on the side where the filter 80 is located.
  • the gas generating agent 60 is disposed in a portion excluding the portion where the cushion material 61 and the partition member 70A are disposed (that is, between them).
  • the gas generating agent 60 is a chemical that generates gas by being ignited and burned by hot particles generated by the operation of the igniter 40.
  • the gas generating agent 60 it is preferable to use a non-azide-based gas generating agent, and it is generally configured as a molded body containing a fuel, an oxidizing agent, and an additive.
  • a fuel for example, a triazole derivative, a tetrazole derivative, a guanidine derivative, an azodicarbonamide derivative, a hydrazine derivative, or a combination thereof is used.
  • nitroguanidine, guanidine nitrate, cyanoguanidine, 5-aminotetrazole and the like are preferably used.
  • the oxidizing agent is selected from basic nitrates such as basic copper nitrate, perchlorates such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate, alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, and ammonia.
  • Nitrate containing cation is used.
  • the nitrate for example, sodium nitrate, potassium nitrate and the like are preferably used.
  • the additive include a binder, a slag forming agent, and a combustion adjusting agent.
  • the binder for example, an organic binder such as a metal salt of carboxymethyl cellulose or stearate, or an inorganic binder such as synthetic hydrotalcite or acidic clay can be suitably used.
  • silicon nitride, silica, acid clay, etc. can be suitably used.
  • a metal oxide, ferrosilicon, activated carbon, graphite, etc. can be used suitably.
  • the shape of the molded body of the gas generating agent 60 includes various shapes such as granular shapes, pellet shapes, granular shapes such as columnar shapes, and disk shapes.
  • a porous for example, a single-hole cylindrical shape or a porous cylindrical shape
  • These shapes are preferably selected as appropriate according to the specifications of the airbag apparatus in which the cylinder type gas generator 1A is incorporated.
  • the shape in which the gas generation rate changes with time during the combustion of the gas generating agent 60 It is preferable to select an optimal shape according to the specification, such as selecting.
  • the cushion material 61 is provided for the purpose of preventing the gas generating agent 60 made of a molded body from being crushed by vibration or the like, and is preferably a ceramic fiber molded body, rock wool, foamed resin (for example, foamed resin). Silicone, foamed polypropylene, foamed polyethylene, etc.), chloroprene and rubbers typified by EPDM are used.
  • the cushion material 61 is opened or divided by the heat particles generated by the operation of the igniter 40, and may be burned out in some cases. In place of the cushion material 61, for example, a coil spring can be used.
  • the partition member 70A has a flat plate shape that is circular in plan view, and is formed of a member made of a material having higher mechanical strength than the above-described sealed container 50A. More specifically, the partition member 70A is preferably made of iron or an iron alloy, and is made of, for example, stainless steel or steel.
  • the partition member 70 ⁇ / b> A is arranged so that its main surface is orthogonal to the axial direction of the housing body 10. Thereby, the space inside the housing is partitioned in the axial direction by the partition member 70A into the combustion chamber S1 located on the holder 20 side and the filter chamber S2 located on the closing member 30 side.
  • the partition member 70A withstands the thrust of the high-temperature and high-pressure gas generated in the combustion chamber S1 when the cylinder type gas generator 1A is operated, thereby maintaining the internal pressure of the combustion chamber S1 high, and then the combustion chamber When the internal pressure of S1 is sufficiently increased, a function as a pressure partition that can be opened is exhibited, and the detailed configuration and function thereof will be described later.
  • a coil spring 62 is disposed between the holder 20 and the sealed container 50A so as to surround the ignition unit 41 of the igniter 40.
  • the coil spring 62 is a member for fixing the sealed container 50A and the filter 80 in the axial direction inside the housing, and is also a member for absorbing variations in the axial length of these components. Therefore, the coil spring 62 is sandwiched and fixed between the sealed container 50 ⁇ / b> A and the holder 20 in the axial direction of the housing body 10.
  • the coil spring 62 may be configured by a member similar to the cushion material 61.
  • the filter 80 is disposed in a space adjacent to the space in which the sealed container 50A is disposed and the space between the sealed container 50A and the closing member 30 in the space inside the housing.
  • the filter 80 is formed of a cylindrical member having a hollow portion 81 extending in the same direction as the axial direction of the housing body 10, and one end surface in the axial direction is in contact with the top wall portion 51a of the sealed container 50A. The other end surface in the axial direction is in contact with the closing member 30.
  • the filter 80 functions as a cooling unit that cools the gas by taking away the high-temperature heat of the gas when the gas generated by the combustion of the gas generating agent 60 passes through the filter 80 and in the gas. It also functions as a removing means for removing slag (residue) and the like contained in. As described above, by using the filter 80 made of a cylindrical member, the flow resistance to the gas flowing through the filter chamber S2 during operation can be kept low, and an efficient gas flow can be realized. .
  • the filter 80 it is possible to use a filter composed of a metal wire or a metal net made of stainless steel or steel. Specifically, a knitted wire mesh, a plain weave wire mesh, an assembly of crimp-woven metal wires, or a material obtained by pressing them together by pressing can be used. Moreover, it can use instead of this what wound the perforated metal plate.
  • the perforated metal plate for example, expanded metal that has been cut in a zigzag pattern on the metal plate and expanded to form a hole and processed into a mesh,
  • a hook metal or the like that is flattened by crushing burrs generated at the periphery of the hole.
  • a plurality of gas outlets 11 are provided along the circumferential direction and the axial direction of the peripheral wall portion in the peripheral wall portion of the housing body 10 that defines the filter chamber S2.
  • the plurality of gas outlets 11 are for leading the gas after passing through the filter 80 to the outside of the housing.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the region II shown in FIG. 1 of the cylinder type gas generator shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view of the partition member shown in FIG.
  • the partition member 70A has a flat plate shape that is circular in plan view, and is the end on the filter chamber S2 side of the accommodation space 53 of the sealed container 50A. It is arranged in the part. More specifically, the partition member 70A is arranged such that its main surface abuts on the top wall portion 51a of the sealed container 50A and its peripheral surface abuts on the side wall portion 51b of the sealed container 50A.
  • a score 70a is provided on the main surface that contacts the top wall 51a of the partition member 70A.
  • the score 70a is a desired shape change in the partition member 70A as the internal pressure of the combustion chamber S1 is increased due to the combustion of the gas generating agent 60 (that is, a communication hole 73 (described later) when a part of the partition member 70A is ruptured. 4) is formed, and is composed of, for example, a plurality of grooves provided so as to cross each other radially.
  • the score 70a is provided in a portion of the partition member 70A that faces the hollow portion 81 of the filter 80. In the present embodiment, the diameter of the score 70 a is configured to match the diameter of the hollow portion 81 of the filter 80.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the cylinder-type gas generator shown in FIG. 1 during operation.
  • the collision is detected by a collision detection means provided separately in the vehicle, and based on this, the vehicle is detected.
  • the igniter 40 is activated by energization from a control unit provided separately.
  • the igniter 40 When the igniter 40 is operated, the pressure in the igniter 41 is increased due to combustion of the igniting agent or in addition to the igniting agent. As a result, the igniter 41 is ruptured, and the heat particles are moved outside the igniter 41. leak.
  • the cap body 52 of the sealed container 50 ⁇ / b> A is ruptured or melted by the flowing out heat particles, and the heat particles reach the cushion material 61.
  • the hot particles that have reached the cushion material 61 burn the cushion material 61 to open or divide it, whereby the hot particles reach the gas generating agent 60.
  • the hot particles that have reached the gas generating agent 60 burn the gas generating agent 60, thereby generating a large amount of gas. Along with this, the internal pressure and temperature of the combustion chamber S1 rise.
  • the gas generated in the combustion chamber S1 flows into the filter chamber S2.
  • the gas that has flowed into the filter chamber S ⁇ b> 2 flows in the hollow portion 81 of the filter 80 along the axial direction, then changes its direction in the radial direction, and passes through the inside of the filter 80. At that time, heat is taken away by the filter 80 to cool the gas, and slag contained in the gas is removed by the filter 80.
  • the portion of the top wall 51a of the cup body 51 that is in contact with the filter 80 remains without being ruptured.
  • the thrust of the gas generated in the combustion chamber S1 acts in the radial direction on the remaining portion of the top wall portion 51a via the ruptured portion of the partition member 70A1, and therefore the portion is the housing body. It is strongly pressed toward the inner peripheral surface of 10 and comes into close contact therewith. As a result, there is no gap between the remaining portion of the top wall portion 51a and the housing body 10, and gas leakage through the portion can also be prevented.
  • the gas after passing through the filter 80 is ejected to the outside of the housing through the gas ejection port 11.
  • the jetted gas is introduced into an airbag provided adjacent to the cylinder type gas generator 1A, and the airbag is inflated and deployed.
  • the opening pressure when the combustion chamber S1 is opened during operation (that is, the combustion chamber S1 and the filter chamber S2 communicate) is hermetically sealed. It can be determined by the partition member 70A having higher mechanical strength than the container 50A. Therefore, the open pressure can be increased more than in the case of a cylinder type gas generator configured such that the open pressure is determined only by a part of the sealed container without providing a partition member, and the combustion chamber In S1, it is possible to maintain a high-temperature and high-pressure state suitable for the combustion of the gas generating agent 60. Accordingly, the gas generating agent 60 can be continuously burned, and harmful components such as carbon monoxide contained in the exhausted gas can be reduced. As a result, sufficient gas output can be obtained. Will be.
  • the above-described opening pressure can be variously changed by adjusting the thickness of the partition member 70A, the shape and size of the score 70a, etc., and thus can be easily optimized according to the gas generating agent 60 to be used. Yes. Therefore, it is possible to provide a cylinder type gas generator with higher performance as compared with the prior art.
  • the gas generating agent 60 is housed inside the sealed container 50A and is sealed from the outside, so that an O-ring or the like is provided in the housing. It is possible to prevent moisture absorption of the gas generating agent 60 without adopting a complicated seal structure using the. Therefore, the manufacturing cost can be suppressed by facilitating the assembly work.
  • the sealed container itself is configured with a member having high mechanical strength, and that the open pressure is determined by a part of the sealed container having high mechanical strength. If configured, the weight of the airtight container will increase significantly, making it impossible to reduce the weight of the cylinder type gas generator sufficiently, and configuring a relatively large airtight container with high mechanical strength members Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases.
  • the cylinder type gas generator 1A in the present embodiment described above only the minimum necessary portion that should function as a pressure partition is configured by a member having a relatively high mechanical strength, Since the sealed container 50A that should ensure the sealing performance is composed of a member having a relatively low mechanical strength, not only a significant weight reduction effect can be obtained, but also the manufacturing cost can be reduced.
  • the sealing process for preventing the gas generating agent 60 from absorbing moisture is easy, and the size and weight can be reduced without degrading the performance. And it can be set as the cylinder type gas generator which can suppress manufacturing cost significantly.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cylinder type gas generator according to a first modification based on the present embodiment
  • FIG. 6 shows a state during operation of the cylinder type gas generator shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view shown.
  • a cylinder type gas generator 1A1 according to a first modification based on the present embodiment will be described.
  • cylinder type gas generator 1A1 which concerns on a 1st modification shows an example at the time of changing an open pressure in 1 A of cylinder type gas generators in this Embodiment mentioned above.
  • the cylinder type gas generator 1A1 according to the first modification includes a partition member 70A1 having a different score 70a when compared to the cylinder type gas generator 1A described above. The only difference is in
  • the diameter R2 of the score 70a is configured to be smaller than the diameter R1 of the hollow portion 81 (R2 > R1).
  • the size of the communication hole 73 formed in the partition member 70A1 during operation is sufficiently smaller than the size of the hollow portion 81. Therefore, the opening pressure can be freely set without changing the size of the hollow portion 81 of the filter 80 by variously changing the size of the score 70a provided in the partition member 70A1 within a range smaller than the diameter of the hollow portion 81. become. Furthermore, the combustion pressure in the combustion chamber S1 can be controlled by the size of the communication hole 73.
  • the thickness of the partition member as described above, the shape of the score, and the like can be cited.
  • the material of the partition member and the hollow portion of the filter The size etc. are also mentioned.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cylinder type gas generator according to a second modification based on the present embodiment.
  • the cylinder type gas generator 1A2 which concerns on the 2nd modification based on this Embodiment is demonstrated.
  • the cylinder type gas generator 1A2 according to the second modified example is different only in that it includes a partition member 70A2 having a different configuration when compared with the cylinder type gas generator 1A described above. ing.
  • the partition member 70A2 has a through hole 70b formed at the bottom of the score 70a in addition to the score 70a.
  • the portion where the through-hole 70b is formed is a starting point, and the portion where the score 70a is provided can be reliably broken. Therefore, a more stable operation is realized, and the output characteristics are stabilized. Note that the state of the partition member 70A2 and its vicinity when the cylinder type gas generator 1A2 according to the second modification is operated is substantially the same as that of the cylinder type gas generator 1A shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cylinder type gas generator according to a third modification based on the present embodiment
  • FIG. 9 shows a state during operation of the cylinder type gas generator shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view shown.
  • a cylinder type gas generator 1A3 according to a third modification based on the present embodiment will be described.
  • the cylinder type gas generator 1A3 according to the third modified example is different only in that it includes a sealed container 50A1 having a different configuration when compared to the cylinder type gas generator 1A described above. ing.
  • the sealed container 50A1 includes a relatively thin thin portion 51a1 and a relatively thick thick portion 51a2 in the top wall portion 51a of the cup body 51.
  • the thin-walled portion 51a1 is located at a portion facing the hollow portion 81 of the filter 80
  • the thick-walled portion 51a2 is located at a portion facing the axial end surface excluding the hollow portion 81 of the filter 80. That is, when the top wall portion 51a of the cup body 51 and the filter 80 are projected on a plane orthogonal to the axial direction along the axial direction of the housing body 10, the boundary between the thin portion 51a1 and the thick portion 51a2 is The filter 80 overlaps the inner edge of the portion excluding the hollow portion 81 (that is, the outer edge of the hollow portion 81). Thereby, the thick part 51a2 is opposed to the outer edge part of the axial end face located on the combustion chamber S1 side of the filter 80.
  • the thin portion 51a1 is formed to be sufficiently thin so as to be similarly ruptured when the partition member 70A is ruptured, and the thickness thereof is, for example, 0.1 [mm] when the sealed container 50A1 is made of an aluminum alloy. It is 1.0 [mm] or less.
  • the thick part 51a2 is formed thicker than the thin part 51a1 so that the thick part 51a2 is not ruptured and melted even by the combustion of the gas generating agent 60.
  • the thickness of the thick part 51a2 is made of an aluminum alloy. In some cases, for example, 0.4 [mm] or more and 4.0 [mm] or less.
  • the thick part 51a2 remains at the time of operation, and a gap is not generated between the thick part 51a2 and the housing body 10, Gas leakage through the portion can be prevented.
  • the thickness of the thick portion 51a2 which is the remaining portion of the top wall portion 51a of the cup body 51 is increased in the above-described embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cylinder type gas generator according to a fourth modification based on the present embodiment
  • FIG. 11 shows a state during operation of the cylinder type gas generator shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view shown.
  • a cylinder type gas generator 1A4 according to a fourth modification based on the present embodiment will be described.
  • the cylinder type gas generator 1A4 includes a sealed container 50A2 having a different configuration and a partition member 70A3 having a different configuration when compared with the cylinder type gas generator 1A3 described above. The only difference is that
  • the sealed container 50A2 is configured to be large so that the outer edge of the thin part 51a1 reaches the axial end surface of the filter 80 when compared to the above-described sealed container 50A1, and the thick part 51a2
  • the filter 80 is provided so as to face only the outer edge portion of the axial end face.
  • the partition member 70A3 is configured to have a smaller radial size than the partition member 70A described above, and is formed in a recess formed on the inner surface of the top wall portion 51a of the cup body 51 (the top wall portion 51a includes the above-described portion). Stepped portion formed by forming the thin portion 51a1 and the thick portion 51a2).
  • the thick part 51a2 remains during operation, and a gap is not generated between the thick part 51a2 and the housing body 10, Gas leakage through the portion can be reliably prevented.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the cylinder type gas generator in the second embodiment of the present invention.
  • 13 is a perspective view of the partition member shown in FIG. 12, and
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state when the cylinder type gas generator shown in FIG. 12 is operated.
  • the cylinder type gas generator 1B in this Embodiment is demonstrated.
  • the cylinder type gas generator 1 ⁇ / b> B in the present embodiment includes a partition member 70 ⁇ / b> B having a different configuration when compared with the cylinder type gas generator 1 ⁇ / b> A in the first embodiment described above.
  • the only difference is that
  • the sealed container 50B included in the cylinder type gas generator 1B in the present embodiment has basically the same configuration as the sealed container 50A in the first embodiment described above.
  • the partition member 70 ⁇ / b> B has a cup shape and includes a top plate portion 71 and a side plate portion 72.
  • the top plate portion 71 has a flat plate shape that is circular in plan view
  • the side plate portion 72 has a cylindrical plate shape that is erected from the outer edge portion of the top plate portion 71.
  • the partition member 70B is made of a member made of a material having higher mechanical strength than the sealed container 50B, and is specifically made of iron or an iron alloy, and is made of, for example, stainless steel or steel. ing.
  • the partition member 70B is disposed at the end portion on the filter chamber S2 side of the accommodation space 53 of the sealed container 50B. More specifically, the outer main surface of the top plate portion 71 is the top wall portion 51a of the sealed container 50B. And the outer peripheral surface of the side plate portion 72 is disposed so as to contact the side wall portion 51b of the sealed container 50B.
  • a score 70a is provided on the outer main surface of the top plate portion 71 of the partition member 70B.
  • the score 70a is a desired shape change in the partition member 70A as the internal pressure rises in the combustion chamber S1 due to the combustion of the gas generating agent 60 (that is, a communication hole 73 (described later) when a part of the partition member 70B is ruptured. 14) is formed, and is constituted by a plurality of grooves provided so as to cross each other radially, for example.
  • the score 70a is provided in a portion of the partition member 70B that faces the hollow portion 81 of the filter 80.
  • the top plate portion 71 of the sealed container 50B is also ruptured at the same time by the rupture impact of the partition member 70B. Will open.
  • the open pressure when the combustion chamber S1 is opened during operation that is, the combustion chamber S1 and the filter chamber S2 communicate with each other.
  • the partition member 70B having a mechanical strength higher than that of the sealed container 50B can be determined. Therefore, the same effect as in the case of the first embodiment described above can be obtained.
  • the thrust of the gas generated in the combustion chamber S1 acts on the side plate portion 72 of the partition member 70B in the radial direction during operation. Therefore, the side plate portion 72 is strongly pressed toward the inner peripheral surface of the housing main body 10 through the side wall portion 51b of the sealed container 50B, and comes into close contact therewith. As a result, no gap is generated between the side plate portion 72 and the housing main body 10, so that gas leakage through the portion can be reliably prevented.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of a cylinder type gas generator according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 16 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the cylinder-type gas generator shown in FIG. 15, and
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the state of the cylinder-type gas generator shown in FIG. is there.
  • or FIG. 17, 1 C of cylinder type gas generators in this Embodiment are demonstrated.
  • the cylinder type gas generator 1 ⁇ / b> C in the present embodiment has basically the same configuration as the cylinder type gas generator 1 ⁇ / b> A in the first embodiment described above. The difference is only in that a partition member 70 ⁇ / b> C having a different arrangement position is provided.
  • the sealed container 50C included in the cylinder type gas generator 1C in the present embodiment has basically the same configuration as the sealed container 50A in the first embodiment described above.
  • the partition member 70C is not housed inside the sealed container 50C and is disposed outside the sealed container 50C. More specifically, the partition member 70 ⁇ / b> C has a main surface that abuts against an axial end surface located on the combustion chamber S ⁇ b> 1 side of the filter 80, and a peripheral surface that abuts against an inner peripheral surface of the peripheral wall portion of the housing body 10. Is arranged.
  • the axial end located on the filter chamber S2 side of the sealed container 50C is in contact with the partition member 70C.
  • the partition member 70C is disposed in a state of being sandwiched between the filter 80 and the sealed container 50C.
  • the score 70a is located in the main surface located in the filter chamber S2 side of the partition member 70C.
  • the open pressure when the combustion chamber S1 is opened during operation (that is, the combustion chamber S1 and the filter chamber S2 communicate with each other). This can be determined by the partition member 70C having higher mechanical strength than the sealed container 50C. Therefore, the same effect as in the case of the first embodiment described above can be obtained.
  • FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cylinder type gas generator according to a fifth modification based on the present embodiment, and FIG. 19 shows a state during operation of the cylinder type gas generator shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view shown.
  • a cylinder type gas generator 1C1 according to a fifth modification based on the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the cylinder type gas generator 1C1 according to the fifth modified example is different only in that it includes a sealed container 50C1 having a different configuration when compared with the cylinder type gas generator 1C described above. ing.
  • the sealed container 50C1 includes a thin wall portion 51a1 having a relatively small thickness and a thick wall portion 51a2 having a relatively large thickness on the top wall portion 51a of the cup body 51.
  • the thin-walled portion 51a1 is located at a portion facing the hollow portion 81 of the filter 80
  • the thick-walled portion 51a2 is located at a portion facing the axial end surface excluding the hollow portion 81 of the filter 80. That is, when the top wall portion 51a of the cup body 51 and the filter 80 are projected on a plane orthogonal to the axial direction along the axial direction of the housing body 10, the boundary between the thin portion 51a1 and the thick portion 51a2 is The filter 80 overlaps the inner edge of the portion excluding the hollow portion 81 (that is, the outer edge of the hollow portion 81). Thereby, the thick part 51a2 is opposed to the outer edge part of the axial end face located on the combustion chamber S1 side of the filter 80.
  • the thin portion 51a1 is formed to be sufficiently thin so as to be similarly ruptured when the partition member 70C is ruptured, and the thickness thereof is, for example, 0.1 [mm] when the sealed container 50C1 is made of an aluminum alloy. It is 1.0 [mm] or less.
  • the thick part 51a2 is formed to be thicker than the thin part 51a1 so that the thick part 51a2 is not ruptured and melted by the combustion of the gas generating agent 60.
  • the thickness of the thick part 51a2 is made of an aluminum alloy. In some cases, for example, 0.4 [mm] or more and 4.0 [mm] or less.
  • the thick part 51a2 remains during operation, and no gap is generated between the thick part 51a2 and the housing body 10, Gas leakage through the portion can be prevented.
  • the thick portion 51a2 that is the remaining portion of the top wall portion 51a of the cup body 51 is thick in the above-described embodiment.
  • the cylinder-type gas generator 1C it is possible to form a close contact portion having a longer distance along the axial direction of the housing body 10, and it is possible to more reliably prevent gas leakage through the portion.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the cylinder type gas generator in Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the state of the cylinder type gas generator shown in FIG. FIG.
  • the cylinder type gas generator 1D in the present embodiment will be described.
  • the cylinder type gas generator 1D in the present embodiment is different from the cylinder type gas generator 1C in the third embodiment described above in that the partition member 70D has a different configuration and the seal has a different configuration. The only difference is that the container 50D is provided.
  • the partition member 70 ⁇ / b> D has a cup shape, and includes a top plate portion 71 and a side plate portion 72.
  • the top plate portion 71 has a flat plate shape that is circular in plan view
  • the side plate portion 72 has a cylindrical plate shape that is erected from the outer edge portion of the top plate portion 71.
  • the partition member 70D is composed of a member made of a material having higher mechanical strength than the sealed container 50D, and is specifically preferably made of iron or an iron alloy, and is made of, for example, stainless steel or steel. ing.
  • the outer main surface of the top plate portion 71 is in contact with an axial end surface located on the combustion chamber S ⁇ b> 1 side of the filter 80, and the outer peripheral surface of the side plate portion 72 is on the inner peripheral surface of the peripheral wall portion of the housing body 10. It arrange
  • the front end of the sealed container 50D is slightly narrowed so that the end on the filter chamber S2 side has a step shape, and the front end is inserted into the partition member 70D. Thereby, the axial direction end part located in the filter chamber S2 side of airtight container 50D is contact
  • a score 70a is provided on the outer main surface of the top plate portion 71 of the partition member 70D.
  • the score 70a indicates that a desired shape change occurs in the partition member 70D as the internal pressure of the combustion chamber S1 increases due to the combustion of the gas generating agent 60 (that is, a communication hole 73 (described later) when a part of the partition member 70D is ruptured. 21) is formed, and is constituted by a plurality of grooves provided so as to intersect with each other radially, for example.
  • the score 70a is provided in a portion of the partition member 70D that faces the hollow portion 81 of the filter 80.
  • the top wall 51a of the sealed container 50D bursts or melts as the internal pressure and temperature rise in the combustion chamber S1, and
  • the portion of the partition member 70D where the score 70a is provided is broken.
  • a communication hole 73 is formed in the partition member 70 ⁇ / b> D at a portion facing the hollow portion 81 of the filter 80, and the combustion chamber S ⁇ b> 1 and the filter chamber S ⁇ b> 2 are in communication with each other via the communication hole 73.
  • the open pressure when the combustion chamber S1 is opened during operation that is, the combustion chamber S1 and the filter chamber S2 communicate with each other.
  • the partition member 70D having a mechanical strength higher than that of the sealed container 50D can be determined. Therefore, the same effect as in the case of the third embodiment described above can be obtained.
  • the cup-shaped partition member 70D is used as in the present embodiment, during operation, the thrust of the gas generated in the combustion chamber S1 is generated by the partition member 70D via the side wall 51b of the sealed container 50D. Since this acts on the side plate portion 72 in the radial direction, the side plate portion 72 is strongly pressed toward the inner peripheral surface of the housing main body 10 and comes into close contact therewith. As a result, no gap is generated between the side plate portion 72 and the housing main body 10, so that gas leakage through the portion can be reliably prevented.
  • Embodiments 1 to 4 of the present invention described above and modifications thereof the description has been given by exemplifying the case where the partition member is provided with a score.
  • the score is not necessarily an essential configuration, and a score is provided.
  • the partition member may be formed of a simple flat plate member or cup-shaped member. Even in that case, it is possible to rupture the portion of the partition member that faces the hollow portion of the filter in response to the increase in the internal pressure of the combustion chamber, thereby making it possible to control the above-described opening pressure.
  • the housing main body and the holder are connected by caulking and fixed, and the housing main body and the closing member are connected by caulking and fixing.
  • the case has been described as an example, it is of course possible to use welding or the like for fixing the housing body and the holder and / or fixing the housing body and the closing member.
  • Embodiments 1 to 4 of the present invention described above and modifications thereof the case where the present invention is applied to a cylinder type gas generator incorporated in a side airbag device is described as an example.
  • the present invention can also be applied to a so-called T-shaped gas generator having a long outer shape in the same manner as the gas generator.

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Abstract

ガス発生器(1A)は、ハウジングと、ハウジングの内部の空間をガス発生剤(60)が収容された燃焼室(S1)およびフィルタ(80)が収容されたフィルタ室(S2)に仕切る仕切り部材(70A)と、ガス発生剤(60)を外部から封止する密閉容器(50)とを備える。フィルタ(80)は、燃焼室(S1)側に位置する軸方向端面に達する中空部(81)を有する。密閉容器(80)は、ガス発生剤(60)の燃焼によって破裂または溶融するように、相対的に機械的強度の低い部材にて構成されており、仕切り部材(70A)は、ガス発生剤(60)の燃焼によって中空部(81)に対向する部分のみが破裂することで燃焼室(S1)とフィルタ室(S2)とを連通させる連通孔が形成されるように、相対的に機械的強度の高い部材にて構成される。

Description

ガス発生器
 本発明は、自動車等に装備される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、特に、長尺円柱状の外形を有す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、展開されたエアバッグで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、車両等衝突時に瞬時にガスを発生させて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、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、シリンダ型ガス発生器と称されるものが存在する。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置や助手席側エアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。
 通常、シリンダ型ガス発生器においては、ハウジングの軸方向の一端部に点火器が設置され、当該ハウジングの軸方向の一端部側にガス発生剤が収容された燃焼室が設けられ、ハウジングの軸方向の他端部側にフィルタが収容されたフィルタ室が設けられ、当該フィルタ室を規定する部分のハウジングの周壁部にガス噴出口が設けられる。このように構成されたシリンダ型ガス発生器においては、一般に、燃焼室にて発生したガスがフィルタ室に流入することでフィルタの内部を通過し、フィルタを通過した後のガスがガス噴出口を介して外部に噴出されることになる。なお、長尺円柱状の外形を有するガス発生器としては、このシリンダ型ガス発生器の他にも、いわゆるT字型ガス発生器と呼ばれるもの等が存在している。
 上記構成のシリンダ型ガス発生器の具体的な構造が開示された文献としては、たとえば特開2005-313812号公報(特許文献1)や特開平11-78766号公報(特許文献2)、国際公開第2010/079710号(特許文献3)等がある。これら公報には、両端が閉塞された長尺円筒状のハウジングの内部に仕切り部材を配置することにより、ハウジングの内部の空間がガス発生剤が収容される燃焼室とフィルタが収容されるフィルタ室とに区画されてなるシリンダ型ガス発生器が開示されている。
特開2005-313812号公報 特開平11-78766号公報 国際公開第2010/079710号
 一般に、ガス発生器においては、ガス発生剤の吸湿を防止するために、ガス発生剤が収容された空間が外部の空間から確実に封止されていることが重要である。仮に、ガス発生剤が適切に封止されていない場合には、外気が侵入することでガス発生剤が吸湿してしまい、ガス発生器の作動時において所望の出力特性が得られない不具合が発生してしまう。
 ガス発生剤の吸湿を防止する方法としては、種々の方法が存在するが、上記国際公開第2010/079710号に開示されるように、機械的強度が相対的に低い密閉容器にガス発生剤を収容してこれを密閉し、当該密閉容器をハウジングの内部に配置する方法が好適に用いられる。この方法を採用することにより、上記特開2005-313812号公報および上記特開平11-78766号公報に開示されるようなOリング等を用いた複雑なシール構造を採用せずとも容易にガス発生剤を封止することが可能になり、組立作業が容易化することで製造コストを抑制することができる。
 一方で、燃焼室とフィルタ室とを区画する仕切り部材には、ガス発生器が作動した場合に燃焼室にて発生する高温高圧のガスの推力に耐え、これにより燃焼室の内圧を高く維持し、その後、燃焼室の内圧が十分に高まった時点でこれを開放することができる圧力隔壁としての機能が求められる。
 ここで、部品点数を削減する観点からは、上述した密閉容器の一部の厚みを厚くすることにより、当該厚くした部分の密閉容器によって上記仕切り部材を構成することが想定される。しかしながら、密閉容器は、上述したように元来、機械的強度が相対的に低い部材にて構成されているため、これを相当程度に厚く構成した場合にも、燃焼室の内圧が十分に上昇する前にこれが破裂または溶融してしまい、ガス発生剤の持続的な燃焼が継続しなかったり、排出されるガスに一酸化炭素等の有害な成分が多く含まれたりし、結果として十分なガス出力や良好なガス出力が得られない問題が発生してしまう。
 これに対し、上記特開2005-313812号公報および上記特開平11-78766号公報に開示のガス発生器においては、ハウジングの周壁部の所定位置を内側に向けてかしめることでハウジングに内挿された仕切り部材を軸方向に固定し、これにより上述した圧力隔壁としての機能が仕切り部材によって発揮されるように構成されている。
 しかしながら、当該構成を採用した場合には、仕切り部材の取付けのためにハウジングにかしめ加工を実施することが別途必要になったり、ハウジングによってのみ支持された仕切り部材に意図しない変形が生じることを防止すべく仕切り部材を厚肉に形成したりすることが必要になり、ガス発生器の短尺化や小径化、軽量化を図る上で障害となってしまう。また、上記かしめ加工を施す作業も比較的煩雑なものであるため、製造コストが増大する要因ともなってしまう。
 一方、上記国際公開第2010/079710号に開示のガス発生器においては、仕切り部材として環状板部と筒状部とを具備したものを用い、仕切り部材の環状板部によってフィルタの軸方向端面が覆われるようにするとともに、仕切り部材の筒状部をフィルタの中空部に内挿し、さらに筒状部を環状板部から遠ざかるにつれて開口面積が変化するように縮径または拡径させることにより、ガス発生器の作動時において当該仕切り部材とこれに隣接する部分のフィルタとに意図した変形を生じさせ、これによって上述した圧力隔壁としての機能が発揮されるように構成されている。
 当該構成を採用した場合には、上記特開2005-313812号公報および上記特開平11-78766号公報に開示の構成を採用した場合に比べ、ガス発生器の短尺化や小径化、軽量化を図る上で有利になるといったメリットや、製造が容易になるといったメリットが得られるものの、仕切り部材の筒状部の形状に合わせてフィルタにも特殊な形状加工が必要となり、この点において製造コストが増大してしまう問題があった。
 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、ガス発生剤の吸湿を防止するためのシール処理が容易であり、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造コストを大幅に抑制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、仕切り部材と、密閉容器とを備えている。上記ハウジングは、ガス発生剤が配置された燃焼室およびフィルタが配置されたフィルタ室を内部に含んでおり、軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状の形状を有している。上記点火器は、上記ガス発生剤を燃焼させるためのものであり、上記ハウジングの上記一端部に組付けられている。上記仕切り部材は、上記ハウジングの上記一端部側の位置に上記燃焼室が形成されるとともに、上記ハウジングの上記他端部側の位置に上記フィルタ室が形成されるように、上記ハウジングの内部の空間を軸方向に仕切っている。上記密閉容器は、上記ガス発生剤を密閉した状態で収容している。上記ハウジングは、上記フィルタ室を規定する部分にガスを外部に向けて噴出するためのガス噴出口を有しており、上記フィルタは、上記ハウジングの軸方向に沿って延びかつ上記燃焼室側に位置する軸方向端面に達する中空部を有している。上記密閉容器は、上記ガス発生剤の燃焼により、上記フィルタの上記中空部に対向する部分の少なくとも一部が上記燃焼室の圧力上昇または温度上昇に伴って破裂または溶融するように、上記仕切り部材よりも機械的強度の低い材料からなる部材にて構成されている。上記仕切り部材は、上記ガス発生剤の燃焼により、上記フィルタの上記中空部に対向する部分の少なくとも一部が上記燃焼室の圧力上昇に伴って破裂することで上記燃焼室と上記フィルタ室とを連通させる連通孔が形成されるように、上記密閉容器よりも機械的強度の高い材料からなる部材にて構成されている。
 上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記密閉容器が、上記フィルタ室側に位置する軸方向端部が上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接するように配置されていてもよく、その場合には、上記仕切り部材が、上記密閉容器の上記フィルタ室側に位置する軸方向端部に当接するように上記密閉容器の内部に配置されていることが好ましい。以下、この態様を第1の態様と称する。
 上記本発明に基づくガス発生器の第1の態様においては、上記仕切り部材が、平板状の形状を有していてもよい。
 上記本発明に基づくガス発生器の第1の態様において、上記仕切り部材が平板状の形状を有している場合には、上記密閉容器の上記フィルタ室側に位置する軸方向端部が、相対的に厚みの薄い薄肉部と、相対的に厚みの厚い厚肉部とを含んでいることが好ましい。その場合には、上記薄肉部が、上記フィルタの上記中空部に対向する部分に少なくとも位置していることが好ましく、上記厚肉部が、上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面の外縁部に対向する部分に少なくとも位置していることが好ましい。
 上記本発明に基づくガス発生器の第1の態様においては、上記仕切り部材が、平板状の天板部および筒板状の側板部を含むカップ状の形状を有していてもよい。その場合には、上記天板部が、上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接しているとともに、上記側板部が、上記密閉容器の側壁部に当接し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、上記仕切り部材が、上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接するように上記密閉容器の外部に配置されていてもよく、その場合には、上記密閉容器が、上記フィルタ室側に位置する軸方向端部が上記仕切り部材に当接するように配置されていることが好ましい。以下、この態様を第2の態様と称する。
 上記本発明に基づくガス発生器の第2の態様においては、上記仕切り部材が、平板状の形状を有していてもよい。
 上記本発明に基づくガス発生器の第2の態様において、上記仕切り部材が平板状の形状を有している場合には、上記密閉容器の上記フィルタ室側に位置する軸方向端部が、相対的に厚みの薄い薄肉部と、相対的に厚みの厚い厚肉部とを含んでいることが好ましい。その場合には、上記薄肉部が、上記フィルタの上記中空部に対向する部分に少なくとも位置していることが好ましく、上記厚肉部が、上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面の外縁部に対向する部分に少なくとも位置していることが好ましい。
 上記本発明に基づくガス発生器の第2の態様においては、上記仕切り部材が、平板状の天板部および筒板状の側板部を含むカップ状の形状を有していてもよい。その場合には、上記天板部が、上記フィルタの上記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接しているとともに、上記側板部が、上記ハウジングの周壁部に当接し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、上記仕切り部材が、上記フィルタの上記中空部に対向する部分にスコアを有し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、上記仕切り部材が、上記フィルタの上記中空部に対向する部分に貫通孔を有していてもよい。
 上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記密閉容器が、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であるとともに、上記仕切り部材が、鉄製または鉄合金製であることが好ましい。
 本発明によれば、ガス発生剤の吸湿を防止するためのシール処理が容易であり、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造コストを大幅に抑制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におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。 図1に示すシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図1に示す仕切り部材の斜視図である。 図1に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 第1変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図5に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 第2変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 第3変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図8に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 第4変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図10に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態2におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図12に示す仕切り部材の斜視図である。 図12に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態3におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。 図15に示すシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図15に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 第5変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図18に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態4におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 図20に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。
 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、サイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器に本発明を適用した場合を例示するものである。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ついて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におけるシリンダ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シリンダ型ガス発生器1Aの構成について説明する。
 図1に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aは、長尺円柱状の外形を有しており、軸方向に位置する一端部および他端部が閉塞された長尺円筒状のハウジングを有している。ハウジングは、ハウジング本体10と、ホルダ20と、閉塞部材30とを含んでいる。これらハウジング本体10、ホルダ20および閉塞部材30にて構成されたハウジングの内部には、内部構成部品としての点火器40、密閉容器50A、ガス発生剤60、クッション材61、コイルバネ62、仕切り部材70Aおよびフィルタ80が収容されている。また、ハウジングの内部には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤60が主として配置された燃焼室S1と、フィルタ80が配置されたフィルタ室S2とが位置している。
 ハウジング本体10は、軸方向の両端に開口が形成された長尺円筒状の周壁部を有する部材からなる。ホルダ20は、ハウジング本体10の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部21を有する筒状の部材からなり、その外周面に後述するかしめ固定のための環状溝部22を有している。閉塞部材30は、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、その周面に後述するかしめ固定のための環状溝部31を有している。これらかしめ固定のための環状溝部22,31は、いずれもホルダ20の外周面および閉塞部材30の周面に周方向に沿って延びるように形成されている。
 ホルダ20は、ハウジング本体10の軸方向の一方の開口端を閉塞するようにハウジング本体10に固定されている。具体的には、ハウジング本体10の上記一方の開口端にホルダ20が内挿された状態で、当該ホルダ20の外周面に設けられた環状溝部22に対応する部分のハウジング本体10の周壁部が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部22に係合されることにより、ホルダ20がハウジング本体10に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の一端部がホルダ20によって構成されることになる。
 閉塞部材30は、ハウジング本体10の軸方向の他方の開口端を閉塞するようにハウジング本体10に固定されている。具体的には、ハウジング本体10の上記他方の開口端に閉塞部材30が内挿された状態で、当該閉塞部材30の周面に設けられた環状溝部31に対応する部分のハウジング本体10の周壁部が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部31に係合されることにより、閉塞部材30がハウジング本体10に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の他端部が閉塞部材30によって構成されることになる。
 これらかしめ固定は、ハウジング本体10の周壁部を径方向内側に向けて略均等に縮径させる八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。この八方かしめを行なうことにより、ハウジング本体10の周壁部には、かしめ部12,13が設けられることになり、当該かしめ部12,13がそれぞれ環状溝部22,31に密着することになる。これにより、ハウジング本体10とホルダ20との間およびハウジング本体10と閉塞部材30との間に隙間が生じることが防止されている。
 ハウジング本体10は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されていてもよいし、SPCEに代表される圧延鋼板をプレス加工することで円筒状に成形したプレス成形品にて構成されていてもよいし、STKMに代表される電縫管にて構成されていてもよい。特に、ハウジング本体10を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管にて構成した場合には、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の部材を用いた場合に比べて安価にかつ容易にハウジング本体10を形成することができるとともに、大幅な軽量化が可能になる。一方、ホルダ20および閉塞部材30は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。
 点火器40は、ホルダ20によって支持されることでハウジングの軸方向の上述した一端部に組付けられている。点火器40は、ガス発生剤60を燃焼させるためのものであり、ハウジングの内部の空間に面するように設置されている。より詳細には、ホルダ20は、点火器40をかしめ固定するためのかしめ部23をハウジングの内部の空間に面する方の軸方向端部に有しており、点火器40が貫通部21に内挿されてホルダ20の貫通部21を規定する部分の壁部に当て留めされた状態で上述したかしめ部23がかしめられることにより、点火器40がホルダ20に挟持されて固定されている。
 点火器40は、点火部41と、一対の端子ピン42とを含んでいる。点火部41の内部には、一対の端子ピン42に接続するように抵抗体(ブリッジワイヤ)が取付けられており、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するように点火部41内に点火薬が充填されている。また、点火部41内には、必要に応じて伝火薬が装填されていてもよい。
 ここで、抵抗体としては、一般にニクロム線やプラチナおよびタングステンを含む合金製の抵抗線等が用いられ、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用いられる。また、伝火薬としては、B/KNO、B/NaNO、Sr(NO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。なお、点火部41を囲うスクイブカップは、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は一般に2ミリ秒以下である。
 ホルダ20の外部に露出する方の軸方向端部には、上述した貫通部21に連続して凹部24が設けられている。凹部24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)を受け入れる雌型コネクタ部を形成しており、当該凹部24内には、点火器40の端子ピン42の先端寄りの部分が露出して位置している。当該雌型コネクタ部としての凹部24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。
 ハウジングの内部の空間のうち、ホルダ20およびこれに組付けられた点火器40が配置された空間に隣接する空間には、密閉容器50Aが配置されている。密閉容器50Aは、カップ体51と、当該カップ体51の開口を閉塞するキャップ体52とを含んでおり、ハウジング本体10の周壁部に内挿されている。密閉容器50Aにおいては、カップ体51とキャップ体52とが組み合わされて接合されることにより、密閉容器50Aの内部に形成される収容空間53が当該密閉容器50Aの外部から気密に封止されている。
 密閉容器50Aは、ガス発生剤60の燃焼によって少なくともその一部が破裂または溶融するように、機械的強度が低い材料からなる部材にて構成されている。より具体的には、カップ体51およびキャップ体52は、たとえば銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属製のプレス成形品や、射出成形やシート成形等によって形成された樹脂成形品等からなる。また、カップ体51とキャップ体52との接合には、ろう付けや接着、溶着、巻き締め(かしめ)等が好適に用いられる。当該接合の際に別途シール剤を使用することとすれば、気密性をさらに高めることもできる。
 密閉容器50Aのカップ体51は、頂壁部51aと側壁部51bとを含んでいる。頂壁部51aは、ハウジングの内部の空間を軸方向に区画するように位置することで密閉容器50Aのフィルタ室S2側に位置する軸方向端部を構成しており、側壁部51bは、頂壁部51aの外周側端部からハウジング本体10の内周面に沿ってホルダ20側に向けて延設されている。
 なお、密閉容器50Aは、ハウジング本体10の周壁部に対して嵌合または遊嵌されており、ハウジング本体10の周壁部には、当該密閉容器50Aを固定するためのかしめ加工は施されていない。ここで、嵌合とは、いわゆる圧入固定を含むものであり、密閉容器50Aの外周面がハウジング本体10の内周面に接触した状態で取付けられた状態を言う。また、遊嵌とは、密閉容器50Aの外周面とハウジング本体10の内周面とが全周にわたって必ずしも接触しておらず、多少の隙間(あそび)をもって内挿された状態を言う。なお、組立ての容易化の観点からは、密閉容器50Aをハウジング本体10の周壁部に対して遊嵌することが好ましい。
 密閉容器50Aの収容空間53には、ガス発生剤60、クッション材61および仕切り部材70Aが収容されている。より詳細には、密閉容器50Aの点火器40が位置する側の端部には、クッション材61が配置されており、密閉容器50Aのフィルタ80が位置する側の端部には、仕切り部材70Aが配置されており、これらクッション材61および仕切り部材70Aが配置された部分を除く部分(すなわちこれらの間)には、ガス発生剤60が配置されている。
 ガス発生剤60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て燃焼することでガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤60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構成される。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。また、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。また、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。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。
 ガス発生剤60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、シリンダ型ガス発生器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60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60の形状の他にもガス発生剤60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。
 クッション材61は、成形体からなるガス発生剤60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が利用される。このクッション材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開口または分断し、場合によっては焼失する。なお、クッション材61に代えて、たとえばコイルバネを利用することもできる。
 仕切り部材70Aは、平面視円形の平板状の形状を有しており、上述した密閉容器50Aよりも機械的強度が高い材料からなる部材にて構成されている。より具体的には、仕切り部材70Aは、鉄製または鉄合金製であることが好ましく、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等によって構成されている。
 仕切り部材70Aは、その主面がハウジング本体10の軸方向と直交するように配置されている。これにより、ハウジングの内部の空間は、当該仕切り部材70Aによって、ホルダ20側に位置する燃焼室S1と、閉塞部材30側に位置するフィルタ室S2とに軸方向に仕切られている。
 なお、仕切り部材70Aは、シリンダ型ガス発生器1Aが作動した場合に燃焼室S1にて発生する高温高圧のガスの推力に耐え、これにより燃焼室S1の内圧を高く維持し、その後、燃焼室S1の内圧が十分に高まった時点でこれを開放することができる圧力隔壁としての機能を発揮することになるが、その詳細な構成や機能等については後述することとする。
 ホルダ20と密閉容器50Aとの間には、点火器40の点火部41を取り囲むようにコイルバネ62が配置されている。当該コイルバネ62は、密閉容器50Aおよびフィルタ80をハウジングの内部において軸方向に固定するための部材であり、同時にこれら構成部品の軸方向長さのばらつきを吸収するための部材でもある。そのため、コイルバネ62は、密閉容器50Aとホルダ20とによってハウジング本体10の軸方向において挟み込まれて固定されている。なお、コイルバネ62に代えて、たとえばクッション材61と同様の部材にてこれを構成することとしてもよい。
 ハウジングの内部の空間のうち、密閉容器50Aが配置された空間に隣接する空間であってかつ当該密閉容器50Aと閉塞部材30とによって挟まれた空間には、フィルタ80が配置されている。フィルタ80は、ハウジング本体10の軸方向と同方向に延びる中空部81を有する円筒状の部材からなり、その軸方向の一方の端面が密閉容器50Aの頂壁部51aに当接しており、その軸方向の他方の端面が閉塞部材30に当接している。
 フィルタ80は、ガス発生剤60が燃焼することによって発生したガスがこのフィルタ80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、ガス中に含まれるスラグ(残渣)等を除去する除去手段としても機能する。上述したように円筒状の部材からなるフィルタ80を利用することにより、作動時においてフィルタ室S2を流動するガスに対する流動抵抗が低く抑えられることになり、効率的なガスの流動が実現可能となる。
 フィルタ80としては、好適にはステンレス鋼や鉄鋼等からなる金属線材または金属網材の集合体にて構成されたものが利用できる。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、またはこれらをプレスにより押し固めたもの等が利用できる。また、これに代えて、孔あき金属板を巻き回したもの等も利用できる。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できる。
 フィルタ室S2を規定する部分のハウジング本体10の周壁部には、ガス噴出口11が当該周壁部の周方向および軸方向に沿って複数設けられている。これら複数のガス噴出口11は、フィルタ80を通過した後のガスをハウジングの外部に導出するためのものである。
 図2は、図1に示すシリンダ型ガス発生器の図1中に示す領域IIの拡大断面図であり、図3は、図1に示す仕切り部材の斜視図である。次に、これら図2および図3を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aの仕切り部材70Aの詳細な構成について説明する。
 図2および図3を参照して、上述したように、仕切り部材70Aは、平面視円形の平板状の形状を有しており、密閉容器50Aの収容空間53のうちのフィルタ室S2側の端部に配置されている。より詳細には、仕切り部材70Aは、その主面が密閉容器50Aの頂壁部51aに当接するとともに、その周面が密閉容器50Aの側壁部51bに当接するように配置されている。
 仕切り部材70Aの頂壁部51aに当接する主面には、スコア70aが設けられている。当該スコア70aは、ガス発生剤60の燃焼による燃焼室S1の内圧上昇に伴って仕切り部材70Aに所望の形状変化(すなわち、仕切り部材70Aの一部が破裂することで後述する連通孔73(図4参照)が形成される形態変化)を生じさせるためのものであり、たとえば放射状に互いに交差するように設けられた複数の溝にて構成される。スコア70aは、仕切り部材70Aのうちのフィルタ80の中空部81に対向する部分に設けられている。なお、本実施の形態においては、スコア70aの直径が、フィルタ80の中空部81の直径と合致するように構成されている。
 図4は、図1に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。次に、この図4と前述の図1とを参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aの作動時における動作について説明する。
 図1を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器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。
 点火器40が作動すると、点火薬またはこれに加えて伝火薬が燃焼することによって点火部41内の圧力が上昇し、これによって点火部41が破裂して熱粒子が点火部41の外部へと流出する。流出した熱粒子により、密閉容器50Aのキャップ体52が破裂または溶融し、当該熱粒子がクッション材61へと至る。クッション材61へと達した熱粒子は、クッション材61を燃焼させてこれを開口または分断し、これによって熱粒子がガス発生剤60へと至る。
 ガス発生剤60に達した熱粒子は、ガス発生剤60を燃焼させ、これにより多量のガスが発生する。これに伴い、燃焼室S1の内圧および温度が上昇する。
 次いで、燃焼室S1の内圧が所定の圧力にまで達することにより、仕切り部材70Aのうちのスコア70aが設けられた部分に破断が生じる。これにより、図4に示すように、フィルタ80の中空部81に対向する部分において仕切り部材70Aに連通孔73が形成され、燃焼室S1とフィルタ室S2とが当該連通孔73を介して連通した状態となる。なお、その際、上述したように密閉容器50Aの機械的強度は仕切り部材70Aのそれよりも十分に低いため、仕切り部材70Aの破裂の衝撃によって密閉容器50Aの頂壁部51aも同時に破裂して開口することになる。
 仕切り部材70Aに連通孔73が形成されることにより、燃焼室S1において発生したガスがフィルタ室S2へと流入する。フィルタ室S2に流れ込んだガスは、フィルタ80の中空部81を軸方向に沿って流動した後に径方向に向けて向きを変え、フィルタ80の内部を通過する。その際に、フィルタ80によって熱が奪われてガスが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80によって除去される。
 ここで、カップ体51の頂壁部51aのフィルタ80に当接した部分は、破裂することなく残存することになる。このとき、燃焼室S1において発生したガスの推力は、仕切り部材70A1の破裂した部分を介して頂壁部51aの残存する部分に対して径方向に作用することになるため、当該部分がハウジング本体10の内周面に向けて強く押し付けられてこれに密着することになる。これにより、頂壁部51aの残存する部分とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しも防止できることになる。
 そして、フィルタ80を通過した後のガスは、ガス噴出口11を介してハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、シリンダ型ガス発生器1Aに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張および展開する。
 以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aにおいては、作動時において燃焼室S1が開放される(すなわち、燃焼室S1とフィルタ室S2とが連通する)際の開放圧が、密閉容器50Aよりも機械的強度の高い仕切り部材70Aによって決定できることになる。そのため、仕切り部材を設けずに密閉容器の一部のみによって当該開放圧が決定されるように構成されたシリンダ型ガス発生器とした場合に比べて、より開放圧を高めることができ、燃焼室S1においてガス発生剤60の燃焼に適した高温高圧の状態を維持することが可能になる。したがって、ガス発生剤60の持続的な燃焼が可能になるとともに、排出されるガスに含まれる一酸化炭素等の有害な成分の低減も可能になり、結果として十分でかつ良好なガス出力が得られることになる。
 なお、上述した開放圧は、仕切り部材70Aの厚みやスコア70aの形状、大きさ等を調整することで種々変更できるため、使用するガス発生剤60に応じてこれを最適化することも容易に行なえる。したがって、従来に比して、より高性能のシリンダ型ガス発生器を提供することも可能になる。
 加えて、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aにおいては、ガス発生剤60が密閉容器50Aの内部に収容されることで外部から密閉された構成であるため、ハウジングにOリング等を用いた複雑なシール構造を採用することなくガス発生剤60の吸湿を防止することができる。したがって、組立作業が容易化することで製造コストを抑制することもできる。
 ここで、密閉容器自体を機械的強度の高い部材にて構成し、当該機械的強度の高い密閉容器の一部によって開放圧が決定されるように構成することも想定されるが、そのように構成した場合には、密閉容器の重量が大幅に増加してしまい、シリンダ型ガス発生器の軽量化が十分に図れないといった問題や、機械的強度の高い部材にて比較的大きな密閉容器を構成することが必要になるため、製造コストが嵩んでしまうといった問題が生じる。
 これに対し、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aにおいては、圧力隔壁として機能させるべき必要最小限の部分のみを相対的に機械的強度の高い部材にて構成しているとともに、シール性を確保すべき密閉容器50Aを相対的に機械的強度の低い部材にて構成しているため、大幅な軽量化の効果が得られるばかりでなく、製造コストの削減にも繋がる。
 以上のように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aとすることにより、ガス発生剤60の吸湿を防止するためのシール処理が容易であり、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造コストを大幅に抑制できるシリンダ型ガス発生器とすることができる。
 (第1変形例)
 図5は、本実施の形態に基づいた第1変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図6は、図5に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、この図5および図6を参照して、本実施の形態に基づいた第1変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A1について説明する。なお、本第1変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A1は、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aにおいて開放圧を変更させた場合の一例を示すものである。
 図5に示すように、第1変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A1は、上述したシリンダ型ガス発生器1Aと比較した場合に、スコア70aの大きさが異なる仕切り部材70A1を備えている点においてのみ相違している。
 より具体的には、フィルタ80の中空部81の直径をR1とし、スコア70aの直径R2とした場合に、スコア70aの直径R2は、中空部81の直径R1よりも小さく構成されている(R2>R1)。
 このように構成した場合には、図6に示すように、作動時において仕切り部材70A1に形成される連通孔73の大きさが、中空部81の大きさよりも十分に小さくなる。したがって、仕切り部材70A1に設けるスコア70aの大きさを中空部81の直径よりも小さい範囲で種々変更することにより、フィルタ80の中空部81の大きさを変更することなく開放圧を自由に設定できることになる。さらには、連通孔73の大きさにより、燃焼室S1の燃焼圧力を制御することもできる。
 なお、開放圧および燃焼圧力を変更させる場合の他の要素としては、上述したような仕切り部材の厚みやスコアの形状等が挙げられ、さらにはこれに加えて仕切り部材の材質やフィルタの中空部の大きさ等も挙げられる。
 (第2変形例)
 図7は、本実施の形態に基づいた第2変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。以下、この図7を参照して、本実施の形態に基づいた第2変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A2について説明する。
 図7に示すように、第2変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A2は、上述したシリンダ型ガス発生器1Aと比較した場合に、異なる構成の仕切り部材70A2を備えている点においてのみ相違している。
 具体的には、仕切り部材70A2は、スコア70aに加えて、当該スコア70aの底部に形成された貫通孔70bを有している。
 このように、仕切り部材70A2に貫通孔70bを設けた場合には、当該貫通孔70bが形成された部分が起点となって、スコア70aが設けられた部分を確実に破断させることができる。したがって、より安定的な動作が実現されることになり、出力特性の安定化が図られることになる。なお、本第2変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A2の作動時における仕切り部材70A2およびその近傍における状態は、図4に示したシリンダ型ガス発生器1Aのそれとほぼ同様になる。
 (第3変形例)
 図8は、本実施の形態に基づいた第3変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図9は、図8に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、この図8および図9を参照して、本実施の形態に基づいた第3変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A3について説明する。
 図8に示すように、第3変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A3は、上述したシリンダ型ガス発生器1Aと比較した場合に、異なる構成の密閉容器50A1を備えている点においてのみ相違している。
 具体的には、密閉容器50A1は、カップ体51の頂壁部51aに相対的に厚みの薄い薄肉部51a1と相対的に厚みの厚い厚肉部51a2とを含んでいる。
 薄肉部51a1は、フィルタ80の中空部81に対向する部分に位置しており、厚肉部51a2は、フィルタ80の中空部81を除く軸方向端面に対向する部分に位置している。すなわち、カップ体51の頂壁部51aとフィルタ80とをハウジング本体10の軸方向に沿って当該軸方向と直交する面に投影した場合に、薄肉部51a1と厚肉部51a2との境界は、フィルタ80の中空部81を除く部分の内縁(すなわち中空部81の外縁)に重なることになる。これにより、厚肉部51a2は、フィルタ80の燃焼室S1側に位置する軸方向端面の外縁部に対向することになる。
 なお、薄肉部51a1は、仕切り部材70Aの破裂に伴って同じく破裂するように十分に薄く形成されており、その厚みは、密閉容器50A1がアルミニウム合金製である場合にたとえば0.1[mm]以上1.0[mm]以下とされる。一方、厚肉部51a2は、ガス発生剤60の燃焼によっても破裂および溶融することがないように薄肉部51a1の厚みよりも厚く形成されており、その厚みは、密閉容器50A1がアルミニウム合金製である場合にたとえば0.4[mm]以上4.0[mm]以下とされる。
 このように構成した場合には、図9に示すように、作動時において厚肉部51a2が残存することになり、厚肉部51a2とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しが防止できることになる。
 ここで、本第3変形例の如くの構成を採用した場合には、カップ体51の頂壁部51aの残存部分である厚肉部51a2の厚みが厚い分だけ、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Aよりも、ハウジング本体10の軸方向に沿って長い距離の密着部を形成できることになり、当該部分を経由したガスの漏れ出しがさらに確実に防止できることになる。
 (第4変形例)
 図10は、本実施の形態に基づいた第4変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図11は、図10に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、この図10および図11を参照して、本実施の形態に基づいた第4変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A4について説明する。
 図10に示すように、第4変形例に係るシリンダ型ガス発生器1A4は、上述したシリンダ型ガス発生器1A3と比較した場合に、異なる構成の密閉容器50A2および異なる構成の仕切り部材70A3を備えている点においてのみ相違している。
 具体的には、密閉容器50A2は、上述した密閉容器50A1と比較した場合に、薄肉部51a1の外縁部がフィルタ80の軸方向端面にまで達するように大きく構成されており、厚肉部51a2がフィルタ80の軸方向端面のうちの外縁部のみに対向するように設けられている。
 また、仕切り部材70A3は、上述した仕切り部材70Aに比べてその径方向の大きさが小さく構成されており、カップ体51の頂壁部51aの内面に形成された凹部(頂壁部51aに上述した薄肉部51a1および厚肉部51a2を形成することで生じる段差部)に嵌め込まれている。
 このように構成した場合にも、図11に示すように、作動時において厚肉部51a2が残存することになり、厚肉部51a2とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しが確実に防止できることになる。
 (実施の形態2)
 図12は、本発明の実施の形態2におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。また、図13は、図12に示す仕切り部材の斜視図であり、図14は、図12に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、これら図12ないし図14を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Bについて説明する。
 図12および図13に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Bは、上述した実施の形態1におけるシリンダ型ガス発生器1Aと比較した場合に、異なる構成の仕切り部材70Bを備えている点においてのみ相違している。なお、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Bが具備する密閉容器50Bは、上述した実施の形態1における密閉容器50Aと基本的に同様の構成を有している。
 具体的には、仕切り部材70Bは、カップ状の形状を有しており、天板部71と側板部72とを有している。天板部71は、平面視円形の平板状の形状を有しており、側板部72は、当該天板部71の外縁部から立設された筒板状の形状を有している。
 仕切り部材70Bは、密閉容器50Bよりも機械的強度が高い材料からなる部材にて構成されており、具体的には鉄製または鉄合金製であることが好ましく、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等によって構成されている。
 仕切り部材70Bは、密閉容器50Bの収容空間53のうちのフィルタ室S2側の端部に配置されており、より詳細には、天板部71の外側主面が密閉容器50Bの頂壁部51aに当接するとともに、側板部72の外周面が密閉容器50Bの側壁部51bに当接するように配置されている。
 仕切り部材70Bの天板部71の外側主面には、スコア70aが設けられている。当該スコア70aは、ガス発生剤60の燃焼による燃焼室S1の内圧上昇に伴って仕切り部材70Aに所望の形状変化(すなわち、仕切り部材70Bの一部が破裂することで後述する連通孔73(図14参照)が形成される形態変化)を生じさせるためのものであり、たとえば放射状に互いに交差するように設けられた複数の溝にて構成される。スコア70aは、仕切り部材70Bのうちのフィルタ80の中空部81に対向する部分に設けられている。
 ここで、図14に示すように、シリンダ型ガス発生器1Bの作動時においては、燃焼室S1の内圧が所定の圧力にまで達することにより、仕切り部材70Bのうちのスコア70aが設けられた部分に破断が生じる。これにより、フィルタ80の中空部81に対向する部分において仕切り部材70Bに連通孔73が形成され、燃焼室S1とフィルタ室S2とが当該連通孔73を介して連通した状態となる。なお、その際、上述したように密閉容器50Bの機械的強度は仕切り部材70Bのそれよりも十分に低いため、仕切り部材70Bの破裂の衝撃によって密閉容器50Bの天板部71も同時に破裂して開口することになる。
 このように構成された本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Bにおいても、作動時において燃焼室S1が開放される(すなわち、燃焼室S1とフィルタ室S2とが連通する)際の開放圧が、密閉容器50Bよりも機械的強度の高い仕切り部材70Bによって決定できることになる。したがって、上述した実施の形態1の場合と同様の効果を得ることができる。
 ここで、本実施の形態の如くカップ状の仕切り部材70Bを用いることとすれば、作動時において、燃焼室S1において発生したガスの推力が仕切り部材70Bの側板部72に対して径方向に作用することになるため、当該側板部72が密閉容器50Bの側壁部51bを介してハウジング本体10の内周面に向けて強く押し付けられてこれに密着することになる。これにより、側板部72とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しも確実に防止できることになる。
 (実施の形態3)
 図15は、本発明の実施の形態3におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。また、図16は、図15に示すシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図17は、図15に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、これら図15ないし図17を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Cについて説明する。
 図15および図16に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Cは、上述した実施の形態1におけるシリンダ型ガス発生器1Aと比較した場合に、基本的にその構成は同じであるもののその配設位置が異なる仕切り部材70Cを備えている点においてのみ相違している。なお、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Cが具備する密閉容器50Cは、上述した実施の形態1における密閉容器50Aと基本的に同様の構成を有している。
 具体的には、仕切り部材70Cは、密閉容器50Cの内部に収容されておらず、当該密閉容器50Cの外部に配置されている。より詳細には、仕切り部材70Cは、その主面がフィルタ80の燃焼室S1側に位置する軸方向端面に当接するとともに、その周面がハウジング本体10の周壁部の内周面に当接するように配置されている。
 一方、密閉容器50Cのフィルタ室S2側に位置する軸方向端部は、仕切り部材70Cに当接している。これにより、仕切り部材70Cは、フィルタ80と密閉容器50Cとによって挟持された状態で配設されている。なお、仕切り部材70Cのフィルタ室S2側に位置する主面には、スコア70aが位置している。
 ここで、図17に示すように、シリンダ型ガス発生器1Cの作動時においては、燃焼室S1の内圧上昇および温度上昇に伴って、密閉容器50Cの頂壁部51aが破裂または溶融するとともに、当該燃焼室S1の内圧が所定の圧力にまで達することにより、仕切り部材70Cのうちのスコア70aが設けられた部分に破断が生じる。これにより、フィルタ80の中空部81に対向する部分において仕切り部材70Cに連通孔73が形成され、燃焼室S1とフィルタ室S2とが当該連通孔73を介して連通した状態となる。
 このように構成された本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Cにおいても、作動時において燃焼室S1が開放される(すなわち、燃焼室S1とフィルタ室S2とが連通する)際の開放圧が、密閉容器50Cよりも機械的強度の高い仕切り部材70Cによって決定できることになる。したがって、上述した実施の形態1の場合と同様の効果を得ることができる。
 (第5変形例)
 図18は、本実施の形態に基づいた第5変形例に係るシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図19は、図18に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、この図18および図19を参照して、本実施の形態に基づいた第5変形例に係るシリンダ型ガス発生器1C1について説明する。
 図18に示すように、第5変形例に係るシリンダ型ガス発生器1C1は、上述したシリンダ型ガス発生器1Cと比較した場合に、異なる構成の密閉容器50C1を備えている点においてのみ相違している。
 具体的には、密閉容器50C1は、カップ体51の頂壁部51aに相対的に厚みの薄い薄肉部51a1と相対的に厚みの厚い厚肉部51a2とを含んでいる。
 薄肉部51a1は、フィルタ80の中空部81に対向する部分に位置しており、厚肉部51a2は、フィルタ80の中空部81を除く軸方向端面に対向する部分に位置している。すなわち、カップ体51の頂壁部51aとフィルタ80とをハウジング本体10の軸方向に沿って当該軸方向と直交する面に投影した場合に、薄肉部51a1と厚肉部51a2との境界は、フィルタ80の中空部81を除く部分の内縁(すなわち中空部81の外縁)に重なることになる。これにより、厚肉部51a2は、フィルタ80の燃焼室S1側に位置する軸方向端面の外縁部に対向することになる。
 なお、薄肉部51a1は、仕切り部材70Cの破裂に伴って同じく破裂するように十分に薄く形成されており、その厚みは、密閉容器50C1がアルミニウム合金製である場合にたとえば0.1[mm]以上1.0[mm]以下とされる。一方、厚肉部51a2は、ガス発生剤60の燃焼によっても破裂および溶融することがかないように薄肉部51a1の厚みよりも厚く形成されており、その厚みは、密閉容器50C1がアルミニウム合金製である場合にたとえば0.4[mm]以上4.0[mm]以下とされる。
 このように構成した場合には、図19に示すように、作動時において厚肉部51a2が残存することになり、厚肉部51a2とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しが防止できることになる。
 ここで、本第5変形例の如くの構成を採用した場合には、カップ体51の頂壁部51aの残存部分である厚肉部51a2の厚みが厚い分だけ、上述した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Cよりも、ハウジング本体10の軸方向に沿って長い距離の密着部を形成できることになり、当該部分を経由したガスの漏れ出しがさらに確実に防止できることになる。
 (実施の形態4)
 図20は、本発明の実施の形態4におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図であり、図21は、図20に示すシリンダ型ガス発生器の作動時の状態を示す要部拡大断面図である。以下、これら図20および図21を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Dについて説明する。
 図20に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Dは、上述した実施の形態3におけるシリンダ型ガス発生器1Cと比較した場合に、異なる構成の仕切り部材70Dおよび異なる構成の密閉容器50Dを備えている点においてのみ相違している。
 具体的には、仕切り部材70Dは、カップ状の形状を有しており、天板部71と側板部72とを有している。天板部71は、平面視円形の平板状の形状を有しており、側板部72は、当該天板部71の外縁部から立設された筒板状の形状を有している。
 仕切り部材70Dは、密閉容器50Dよりも機械的強度が高い材料からなる部材にて構成されており、具体的には鉄製または鉄合金製であることが好ましく、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等によって構成されている。
 仕切り部材70Dは、天板部71の外側主面がフィルタ80の燃焼室S1側に位置する軸方向端面に当接するとともに、側板部72の外周面がハウジング本体10の周壁部の内周面に当接するように配置されている。
 密閉容器50Dは、そのフィルタ室S2側の端部が段差形状を有するように先端部が僅かに細く構成されており、当該先端部が仕切り部材70Dの内部に挿し込まれている。これにより、密閉容器50Dのフィルタ室S2側に位置する軸方向端部は、仕切り部材70Dに当接しており、仕切り部材70Dが、フィルタ80と密閉容器50Dとによって挟持されている。
 仕切り部材70Dの天板部71の外側主面には、スコア70aが設けられている。当該スコア70aは、ガス発生剤60の燃焼による燃焼室S1の内圧上昇に伴って仕切り部材70Dに所望の形状変化(すなわち、仕切り部材70Dの一部が破裂することで後述する連通孔73(図21参照)が形成される形態変化)を生じさせるためのものであり、たとえば放射状に互いに交差するように設けられた複数の溝にて構成される。スコア70aは、仕切り部材70Dのうちのフィルタ80の中空部81に対向する部分に設けられている。
 ここで、図21に示すように、シリンダ型ガス発生器1Dの作動時においては、燃焼室S1の内圧上昇および温度上昇に伴って、密閉容器50Dの頂壁部51aが破裂または溶融するとともに、当該燃焼室S1の内圧が所定の圧力にまで達することにより、仕切り部材70Dのうちのスコア70aが設けられた部分に破断が生じる。これにより、フィルタ80の中空部81に対向する部分において仕切り部材70Dに連通孔73が形成され、燃焼室S1とフィルタ室S2とが当該連通孔73を介して連通した状態となる。
 このように構成された本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器1Dにおいても、作動時において燃焼室S1が開放される(すなわち、燃焼室S1とフィルタ室S2とが連通する)際の開放圧が、密閉容器50Dよりも機械的強度の高い仕切り部材70Dによって決定できることになる。したがって、上述した実施の形態3の場合と同様の効果を得ることができる。
 ここで、本実施の形態の如くカップ状の仕切り部材70Dを用いることとすれば、作動時において、燃焼室S1において発生したガスの推力が密閉容器50Dの側壁部51bを介して仕切り部材70Dの側板部72に対して径方向に作用することになるため、当該側板部72がハウジング本体10の内周面に向けて強く押し付けられてこれに密着することになる。これにより、側板部72とハウジング本体10との間に隙間が生じることがなくなるため、当該部分を経由したガスの漏れ出しも確実に防止できることになる。
 上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例においては、仕切り部材にスコアを設けた場合を例示して説明を行なったが、スコアは必ずしも必須の構成ではなく、スコアが設けられていない単なる平板状の部材あるいはカップ状の部材等にて仕切り部材を構成することとしてもよい。その場合にも、燃焼室の内圧上昇を受けて、仕切り部材のフィルタの中空部に対向する部分を破裂させることが可能であり、これにより上述した開放圧を制御することが可能になる。
 また、上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例においては、仕切り部材のうちのフィルタ室側に位置する主面にスコアが設けられた場合を例示して説明を行なったが、当該スコアは、仕切り部材のうちの燃焼室側に位置する主面に設けられていてもよいし、一対の主面の双方に設けられていてもよい。
 また、上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例においては、点火器の点火部内に点火薬のみまたは点火薬と伝火薬とが装填された場合を例示して説明を行なったが、伝火薬を装填する場合にこれが点火器の点火部内に装填されている必要は必ずしもなく、点火器の点火部とガス発生剤との間の位置にたとえばカップ状の部材や容器等を用いてこれが装填されていてもよい。
 また、上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例においては、ハウジング本体とホルダとをかしめ固定することで連結するとともに、ハウジング本体と閉塞部材とをかしめ固定することで連結した場合を例示して説明を行なったが、ハウジング本体とホルダとの固定および/またはハウジング本体と閉塞部材との固定に溶接等を利用することも当然に可能である。
 また、上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例においては、ハウジング本体と閉塞部材とを別部材にて構成した場合を例示して説明を行なったが、これら一体的に構成することにより、単一の部材からなる有底筒状の部材にてハウジングのホルダ以外の部分を構成す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ないし4およびそれらの変形例においては、本発明をサイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、助手席用エアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグ装置等に組み込まれるシリンダ型ガス発生器や、シリンダ型ガス発生器と同様に長尺状の外形を有するいわゆるT字型ガス発生器にもその適用が可能である。
 さらには、上述した本発明の実施の形態1ないし4およびそれらの変形例において示した特徴的な構成は、装置構成上、許容される範囲で当然に相互にその組み合わせが可能である。
 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請求の範囲によって画定され、また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,1A1~1A4,1B,1C,1C1,1D シリンダ型ガス発生器、10 ハウジング本体、11 ガス噴出口、12,13 かしめ部、20 ホルダ、21 貫通部、22 環状溝部、23 かしめ部、24 凹部、30 閉塞部材、31 環状溝部、40 点火器、41 点火部、42 端子ピン、50A,50A1,50A2,50B,50C,50C1,50D 密閉容器、51 カップ体、51a 頂壁部、51a1 薄肉部、51a2 厚肉部、51b 側壁部、52 キャップ体、53 収容空間、60 ガス発生剤、61 クッション材、62 コイルバネ、70A,70A1~70A3,70B~70D 仕切り部材、70a スコア、70b 貫通孔、71 天板部、72 側板部、73 連通孔、80 フィルタ、81 中空部、S1 燃焼室、S2 フィルタ室。

Claims (9)

  1.  ガス発生剤が配置された燃焼室およびフィルタが配置されたフィルタ室を内部に含み、軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状のハウジングと、
     前記ハウジングの前記一端部に組付けられ、前記ガス発生剤を燃焼させる点火器と、
     前記ハウジングの前記一端部側の位置に前記燃焼室が形成されるとともに、前記ハウジングの前記他端部側の位置に前記フィルタ室が形成されるように、前記ハウジングの内部の空間を軸方向に仕切る仕切り部材と、
     前記ガス発生剤を密閉した状態で収容する密閉容器とを備え、
     前記ハウジングは、前記フィルタ室を規定する部分にガスを外部に向けて噴出するためのガス噴出口を有し、
     前記フィルタは、前記ハウジングの軸方向に沿って延びかつ前記燃焼室側に位置する軸方向端面に達する中空部を有し、
     前記密閉容器は、前記ガス発生剤の燃焼により、前記フィルタの前記中空部に対向する部分の少なくとも一部が前記燃焼室の圧力上昇または温度上昇に伴って破裂または溶融するように、前記仕切り部材よりも機械的強度の低い材料からなる部材にて構成されており、
     前記仕切り部材は、前記ガス発生剤の燃焼により、前記フィルタの前記中空部に対向する部分の少なくとも一部が前記燃焼室の圧力上昇に伴って破裂することで前記燃焼室と前記フィルタ室とを連通させる連通孔が形成されるように、前記密閉容器よりも機械的強度の高い材料からなる部材にて構成されている、ガス発生器。
  2.  前記密閉容器は、前記フィルタ室側に位置する軸方向端部が前記フィルタの前記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接するように配置され、
     前記仕切り部材は、前記密閉容器の前記フィルタ室側に位置する軸方向端部に当接するように前記密閉容器の内部に配置されている、請求項1に記載のガス発生器。
  3.  前記仕切り部材は、平板状の形状を有している、請求項2に記載のガス発生器。
  4.  前記密閉容器の前記フィルタ室側に位置する軸方向端部は、相対的に厚みの薄い薄肉部と、相対的に厚みの厚い厚肉部とを含み、
     前記薄肉部は、前記フィルタの前記中空部に対向する部分に少なくとも位置し、
     前記厚肉部は、前記フィルタの前記燃焼室側に位置する軸方向端面の外縁部に対向する部分に少なくとも位置している、請求項3に記載のガス発生器。
  5.  前記仕切り部材は、平板状の天板部および筒板状の側板部を含むカップ状の形状を有し、
     前記天板部は、前記フィルタの前記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接し、
     前記側板部は、前記密閉容器の側壁部に当接している、請求項2に記載のガス発生器。
  6.  前記仕切り部材は、前記フィルタの前記燃焼室側に位置する軸方向端面に当接するように前記密閉容器の外部に配置され、
     前記密閉容器は、前記フィルタ室側に位置する軸方向端部が前記仕切り部材に当接するように配置されている、請求項1に記載のガス発生器。
  7.  前記密閉容器の前記フィルタ室側に位置する軸方向端部は、相対的に厚みの薄い薄肉部と、相対的に厚みの厚い厚肉部とを含み、
     前記薄肉部は、前記フィルタの前記中空部に対向する部分に少なくとも位置し、
     前記厚肉部は、前記フィルタの前記燃焼室側に位置する軸方向端面の外縁部に対向する部分に少なくとも位置している、請求項6に記載のガス発生器。
  8.  前記仕切り部材は、前記フィルタの前記中空部に対向する部分にスコアを有している、請求項1から7のいずれかに記載のガス発生器。
  9.  前記仕切り部材は、前記フィルタの前記中空部に対向する部分に貫通孔を有している、請求項1から8のいずれかに記載のガス発生器。
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