WO2018003327A1 - ガス発生器 - Google Patents

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cup
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gas passage
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浮田信一朗
小林睦治
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Definitions

  • This invention relates to the gas generator which can be used for the airbag apparatus of a motor vehicle.
  • the debris catching means In order to prevent broken pieces of internal parts from being discharged from a gas discharge port when a gas generator is activated, the debris catching means (filter) is used.
  • JP 2004-58984A is an invention of an inflator using a pressurized gas as a gas source.
  • a diffuser portion 116 in which a gas discharge port 141 is formed at one end portion of an inflator housing 112 is formed, and the inside of the housing 112 is an internal space 114 filled with pressurized gas. Further, the pressurized gas passage 144 and the internal space 114 inside the diffuser portion 116 are closed by the first rupturable plate 122.
  • a filter 120 having a large number of circular communication holes 147 formed in the peripheral surface portion 145 is disposed inside the pressurized gas passage 144, and the opening end portion 143 is covered with the gas discharge port 141, and the blocking portion 142 is 1 Arranged to face the rupturable plate 122.
  • a pocket portion 140 is formed between the radially outer side of the filter 120 and the pressurized gas passage 144, and fragments of the first rupturable plate 122, fragments of the second rupturable plate 130, or combustion residues from the gas generating agent 125 are formed. It is disclosed that it is accumulated.
  • a first aspect of the present invention (hereinafter referred to as “first aspect”) has an ignition device chamber in which a first end portion side of a cylindrical housing is closed with an ignition device including an igniter, A second end side opposite to the first end of the cylindrical housing in the axial direction is closed by a diffuser portion having a gas discharge port; A pressurized gas filling chamber filled with a pressurized gas serving as a gas source between the diffuser portion and the ignition device chamber; Between the ignition device chamber and the pressurized gas filling chamber is closed with a first rupturable plate, and between the pressurized gas filling chamber and the diffuser portion is closed with a second rupturable plate, A cup-shaped deflector is disposed on the pressurized gas filling chamber side of the second rupturable plate, The cup-shaped deflector has a gas passage port in the peripheral surface portion, and further has a weak portion in at least one of the bottom surface portion and the peripheral surface portion, and the bottom surface portion is located on
  • a second aspect of the present invention includes an ignition device chamber in which a first end side of a cylindrical housing is closed by an ignition device including an igniter, The second end side opposite to the first end portion in the axial direction is closed with a diffuser portion having a gas discharge port, A combustion chamber filled with a gas generating agent serving as a gas source between the diffuser portion and the ignition device chamber; Between the combustion chamber and the diffuser portion is closed with a closing member, A cup-shaped deflector is disposed on the combustion chamber side of the closing member, The cup-shaped deflector has a gas passage port in a peripheral surface portion, and further has a fragile portion in at least one of a bottom surface portion and the peripheral surface portion, and the bottom surface portion is located on the first end portion side, and is opened
  • the gas generator is arranged such that a portion covers the blocking member and the peripheral surface portion is formed so as to form a cylindrical gap with an inner peripheral wall surface of the cylindrical housing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the major axis X direction of the gas generator of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of another embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a radial cross-sectional view for explaining the positional relationship between the cylindrical housing and the cup-shaped deflector in the gas generator of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a cup-shaped deflector that can be used in the gas generator of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a change of the cup-shaped deflector before and after operation of the gas generator of FIG. 1 when the gas generator of FIG. 1 has the cup-shaped deflector of FIG. Before operation, (b) is after operation.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the major axis X direction of the gas generator of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of another embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a radial cross-sectional view for explaining
  • FIG. 6 shows changes in the cup-shaped deflector before and after operation of the gas generator of FIG. 1 when the gas generator of FIG. 1 has a cup-shaped deflector of a different embodiment from the cup-shaped deflector of FIG. It is a perspective view shown, (a) is before operation, (b) is after operation. 7 shows a cup-shaped deflector before and after operation of the gas generator of FIG. 1 when the gas generator of FIG. 1 has a cup-shaped deflector of a different embodiment from the cup-shaped deflectors of FIG. 4 and FIG.
  • FIG. 6A is a perspective view showing a change in the case of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a change of the cup-shaped deflector before and after the operation of the gas generator of FIG.
  • FIG. 9 is a front view for explaining the structure of the cup-shaped deflector of FIG.
  • FIGS. 10A and 10B are partial front views of embodiments in which the shape of the gas passage and the fragile portion are different from the cup-shaped deflector of FIG. 8A in FIGS.
  • the gas generator of the present invention can secure a gas discharge path even in the case where a fragment of an internal part destroyed during operation closes a part of the gas discharge path.
  • a gas generator capable of maintaining a necessary gas discharge rate is provided.
  • the cylindrical housing is made of metal such as iron or stainless steel.
  • An ignition device including an igniter has any one of an igniter alone, a combination of a transfer agent with an igniter, and a combination of an igniter and a gas generating agent.
  • an igniter body having an igniter and a conductive pin is integrated with a metal collar via a resin, and the igniter has an igniter filled in a metal cup. .
  • a charge transfer agent or a gas generating agent is used as the ignition device, they may be accommodated in another cup member and disposed adjacent to a metal cup that accommodates the ignition agent.
  • the pressurized gas filling chamber uses a known pressurized gas such as argon or helium as a gas source, and is closed with a first rupturable plate and a second rupturable plate to seal the inside.
  • the first rupturable plate and the second rupturable plate are preferably made of the same material as the cylindrical housing.
  • the cup-shaped deflector is made of metal such as iron or stainless steel, has a gas passage port in the peripheral surface portion, and further has a fragile portion in at least one of the bottom surface portion and the peripheral surface portion.
  • the fragile portion is a portion whose strength is smaller than that around the fragile portion, and is a portion that is preferentially cleaved or deformed during operation.
  • the weak part is a groove, a thin part, or the like.
  • the cup-shaped deflector may have a flange portion at the opening, or may have a round boundary portion between the bottom surface portion and the peripheral surface portion.
  • the first rupturable plate When the igniter is activated, the first rupturable plate is cleaved, the ignition device chamber and the pressurized gas filling chamber communicate with each other, and high-temperature combustion gas flows into the pressurized gas filling chamber.
  • the combustion gas and the pressurized gas enter the inside of the deflector through the gas passage port of the cup-shaped deflector, and further move to the diffuser portion, and are then discharged from the gas discharge port.
  • the first rupturable plate when the first rupturable plate is cleaved and fragments are generated, and the fragments clog a part of the gas passage port of the cup-shaped deflector, the total cross-sectional area of the gas discharge path is reduced and necessary.
  • the gas discharge speed cannot be secured, which leads to a delay in the inflation speed of the airbag.
  • a piece of the cup member may act so as to block a part of the gas passage port, and a metal cup covering the ignition part of the igniter may be used. Debris can work as well.
  • the cup-shaped deflector has a fragile portion.
  • the fragile portion is cleaved by the collision of the fragment.
  • a new gas discharge path is formed.
  • the debris gets stuck in the cylindrical gap on the outside of the cup-shaped deflector and closes a part of the gas passage port, the impact of the debris hits or the pressure inside the housing increases due to the blockage of the debris
  • the gas generator of the present invention has a structure in which the fragile portion is deformed or cleaved when a load is applied, and the cross-sectional area of the gas discharge path is widened. As a result, the gas discharge path is secured more than the total opening area of the gas passage opening before the gas generator is activated. It should be noted that the fragile portion does not deform or split during normal operation (within the design).
  • the gas generator of the second aspect is different from the gas generator of the first aspect in the gas source, and partly differs in structure.
  • the ignition device and the combustion chamber may be in communication with each other, or may be partitioned by a mesh member or the like as necessary. Moreover, the ignition device may contain a well-known explosive charge or a gas generating agent. A space between the combustion chamber and the diffuser portion is blocked by a blocking member for moisture prevention.
  • combustion products including flames and hot gases are generated.
  • the combustion product ignites and burns a gas generating agent to generate combustion gas.
  • the combustion gas enters inside through the gas passage port of the cup-shaped deflector, and further moves to the diffuser portion, and is then discharged from the gas discharge port.
  • a metal cup fragment covering the ignition part of the igniter, or a cup member fragment when the ignition device includes a cup member, the fragment is one of the gas passage ports of the cup-shaped deflector.
  • the portion is closed, the total cross-sectional area of the gas discharge path is reduced, and a necessary gas discharge speed cannot be secured, leading to a delay in the inflation rate of the airbag.
  • the cup-shaped deflector has a fragile portion, and when the debris or the like is generated during operation, the fragile portion is cleaved by the collision of the debris, and a new A gas discharge path is formed. Also, when the debris gets stuck in the cylindrical gap on the outside of the cup-shaped deflector and closes a part of the gas passage port, the impact of the debris hits or the pressure inside the housing increases due to the blockage of the debris By deforming the cup-shaped deflector so as to be compressed in the axial direction, the fragile portion is deformed and the gas passage opening is widened.
  • the gas generator according to the present invention has a structure in which the fragile portion is deformed or cleaved when a load is applied, and the cross-sectional area of the gas discharge path is widened. As a result, the gas discharge path is secured more than the total opening area of the gas passage opening before the gas generator is activated. Therefore, the fragile part does not deform or cleave during normal operation (within the design).
  • the gas generator of the first aspect and the second aspect is such that the cup-shaped deflector has a gas passage port on the peripheral surface portion and a fragile portion on the bottom surface portion,
  • the total distance formed along the line is in the range of 2L to 15L. It is preferably a groove (third aspect).
  • the gas passage ports formed in the peripheral surface portion may be formed such that circular holes or elliptical holes are formed at equal intervals in the circumferential direction (one row), or multiple rows are formed in the length direction.
  • the arrangement form of the circular communication holes 147 shown in FIG. 7 of JP2004-58984A By setting it as the arrangement state of such a gas passage opening, the intensity
  • the weak part is formed only on the bottom part of the cup-shaped deflector.
  • the groove serving as the fragile portion is a groove whose cross-sectional shape in the width direction is V-shaped, U-shaped, or a shape similar thereto. There is no fragile part between the start and end points.
  • the line connecting the starting point and the ending point serving as the fragile portion is a curved line, a straight line, or a combined line of a curved line and a straight line.
  • the fragile part is a part that is preferentially cut when a load is applied, and after cutting, in order to bend easily at the shortest distance L part (connecting part) connecting the starting point and the ending point, You may form a groove
  • the distance of the groove serving as the fragile portion can be selected from the range of 2 L to 15 L in consideration of the relationship with the total opening area of the gas passage port.
  • 2L has the smallest area when the fragile part is opened by opening
  • 15L has the largest area when the fragile part is opened by opening.
  • the fragile portion includes a fragile portion made of a groove formed in an arc shape, a fragile portion made of a groove formed along two sides of a triangle, and a fragile portion made of a groove formed along three sides of a quadrangle. It can be chosen.
  • the fragile portion may be a thin portion surrounded by the line having the total distance of 2L to 15L.
  • the cup-shaped deflector has a gas passage port and a fragile part on the peripheral surface part
  • the gas passage port is an elongated hole formed between the bottom surface portion and the opening portion, and a plurality of the elongated holes are formed at intervals in the circumferential direction.
  • the fragile portion is composed of a plurality of peripheral wall portions remaining in the circumferential direction of the plurality of elongated holes (fourth aspect).
  • an elongated circumferential wall portion is formed between adjacent holes among the plurality of elongated holes.
  • the elongated holes are rectangular, a shape with rounded corners between the short side and the long side of the rectangle, oval A shape that is longer in the axial direction of the cylindrical housing than the circumferential direction, such as a rhombus or a rhombus with a rounded corner.
  • Each of the eight elongated peripheral walls between the eight elongated holes in total functions as a fragile portion.
  • the pressurized gas flows from the first end side of the cylindrical housing to the second end side, so that pressure is applied in the axial direction of the cup-shaped deflector.
  • the debris collides, or if the debris closes a part of the gas passage port and the pressure in the cylindrical housing increases, the strength of each of the elongated peripheral walls is reduced so that each of the elongated peripheral walls can function as a fragile portion. Therefore, each of the elongated peripheral wall portions is bent so as to expand from the vicinity of the intermediate length thereof to the outside, or to be collapsed inward, and the cup-shaped deflector is deformed so as to be crushed.
  • the cup-shaped deflector has a gas passage port and a fragile part on the peripheral surface part
  • the gas passage port is a rectangular hole having a width W1 formed between the bottom surface and the opening, and a plurality of the rectangular holes are formed at intervals in the circumferential direction.
  • the fragile portion is composed of a plurality of peripheral wall portions having a width W2 that remain between the circumferential directions of the plurality of rectangular holes, It is preferable that the width W1 of the rectangular hole and the width W2 of the peripheral wall portion serving as the fragile portion satisfy a relationship of W1> W2 (fifth aspect).
  • a rectangular peripheral wall portion is formed between adjacent holes among the plurality of rectangular holes.
  • the width W1 of the rectangular hole and the width W2 of the rectangular peripheral wall portion satisfy the relationship of W1> W2. Since it satisfy
  • the pressurized gas flows from the first end side of the cylindrical housing to the second end side, so that pressure is applied in the axial direction of the cup-shaped deflector.
  • the strength of each of the rectangular peripheral wall portions is reduced so that each of the rectangular peripheral wall portions can function as a fragile portion. Therefore, each of the rectangular peripheral wall portions is bent so as to expand from the vicinity of the intermediate length thereof to the outside or to fall down inside, and the cup-shaped deflector is deformed so as to be crushed.
  • the cup-shaped deflector is deformed in this manner, the respective deformed openings are deformed so as to expand. For this reason, even when a part of the gas passage port is blocked by debris as described above, the total cross-sectional area of the necessary gas discharge path can be secured, and the gas discharge speed and the airbag Expansion rate is not affected.
  • the cup-shaped deflector has a gas passage port and a fragile part on the peripheral surface part
  • the gas passage port is an elongated hole formed between the bottom surface portion and the opening portion, and the elongated hole has the maximum width length (short axis length) W11 of the middle portion in the longitudinal direction, and the circumferential direction Are formed at intervals
  • the fragile portion is formed of a peripheral wall portion that is left between the plurality of elongated holes in the circumferential direction and has a minimum width length W12 of the middle portion in the longitudinal direction of the elongated holes, and W12 / W11 ⁇ It is preferable that the relationship of 0.5 is satisfied (sixth aspect).
  • a specific elongated peripheral wall portion is formed between adjacent holes among the plurality of elongated holes.
  • the specific elongated hole has a width length (short axis length) of a middle portion in the longitudinal direction.
  • the hole has a shape that maximizes W11, for example, an ellipse, a rhombus, or a rhombus with a rounded corner.
  • the width length (W12) of the intermediate portion in the length direction is the largest between the total 8 oval holes.
  • Eight peripheral wall portions having a small width are formed. For this reason, the eight peripheral wall portions are easily bent at the portion of the minimum width W12, and these portions function as fragile portions.
  • each of the peripheral wall portions having the minimum width W12 is strong enough to function as a fragile portion. Therefore, each of the peripheral wall portions having the minimum width W12 is bent so as to expand from the vicinity of the minimum width W12 to the outside or collapse so that the cup-shaped deflector is crushed. Transforms into When the cup-shaped deflector is deformed in this manner, the respective deformed openings are deformed so as to expand. For this reason, even when a part of the gas passage port is blocked by debris as described above, the total cross-sectional area of the necessary gas discharge path can be secured, and the inflation rate of the airbag is affected. I will not receive it.
  • the cup-shaped deflector has a gas passage opening and a fragile part on the peripheral surface part,
  • the ratio (L2 / L1) of the length L1 from the opening to the bottom of the cup-shaped deflector and the length L2 of the gas passage opening is in the range of 0.5 to 0.9 (seventh aspect) It is preferable that
  • the inner diameter D1 of the cylindrical housing and the outer diameter D2 of the cup-shaped deflector are such that D2 / D1 is in the range of 0.5 to 0.8. It is preferable that D1-D2) / 2 is the width of the cylindrical gap formed between the peripheral surface portion of the cup-shaped deflector and the inner peripheral wall surface of the cylindrical housing.
  • the width of the cylindrical gap is within a predetermined range, so that a sufficient gas discharge path can be secured.
  • a weak portion is formed on the peripheral surface portion of the cup-shaped deflector, it is preferable because a sufficient gas discharge path can be secured.
  • the gas generator according to the present invention has a necessary gas discharge speed because a gas discharge path is secured even when a fragment of an internal part destroyed during operation blocks a part of the gas discharge path. Is maintained, and the pressure does not increase beyond the pressure resistance of the gas generator.
  • the gas generator of the present invention can be used for an airbag device mounted on an automobile.
  • Embodiments of the Invention (1) Gas Generator of FIGS. 1 to 5
  • the gas generator 1 shown in FIG. 1 includes an ignition device chamber 30 on the first end 10a side of a cylindrical housing 10 made of stainless steel, a shaft It has the diffuser part 20 by the side of the 2nd edge part 10b on the opposite side, and the pressurized gas filling chamber 40 between them.
  • the gas generator 1 shown in FIG. 1 is a combination of a pressurized gas and a gas generating agent as a gas source.
  • the igniter chamber 30 has a cylindrical igniter chamber housing 31 made of stainless steel, and an igniter 32 and a gas generating agent 36 are accommodated therein.
  • the contact portion between the second end 31b of the ignition device housing 31 and the first end 10a of the cylindrical housing 10 is fixed by welding. Since the thickness of the ignition device chamber housing 31 is larger than the thickness of the cylindrical housing 10, a first annular surface 35 facing the pressurized gas filling chamber 40 is formed at the contact portion.
  • the igniter 32 is obtained by integrating an igniter body (ignition part 33 and conductive pin) and an igniter collar 34 through a resin.
  • the igniter 32 is fitted from the opening of the first end 31a of the igniter chamber housing 31, and is fixed to the igniter chamber housing 31 by caulking the opening end of the first end 31a. It is blocked with.
  • gas generating agent 36 those used in known gas generators can be used.
  • the stainless-made diffuser part 20 has a cup part 21 and an annular part 22 extended from the opening of the cup part 21 in a flange shape.
  • a plurality of gas discharge ports 24 are formed in the peripheral wall portion 23 of the cup portion 21.
  • An annular step surface 22 a for fixing the second rupturable plate 42 is formed at a portion of the annular portion 22 facing the pressurized gas filling chamber 40.
  • the diffuser portion 20 is welded and fixed at a contact portion between the annular portion 22 and the end surface of the second end portion 10 b of the cylindrical housing 10. Since the width of the annular portion 22 is larger than the thickness of the cylindrical housing 10, a second annular surface 25 facing the pressurized gas chamber 40 is formed at the contact portion.
  • a pressurized gas filling chamber 40 filled with a pressurized gas such as argon or helium serving as a gas source.
  • the pressurized gas filling chamber 40 is filled with gas from a gas filling hole (not shown) formed in the cylindrical housing 10, and the gas filling hole after filling together with a closing pin (not shown). It is welded to the cylindrical housing 10.
  • the space between the ignition device chamber 30 and the pressurized gas filling chamber 40 is closed with a first stainless steel rupturable plate 41, and the space between the pressurized gas filling chamber 40 and the diffuser portion 20 is closed with a stainless steel second rupturable plate 42.
  • the peripheral edge of the first rupturable plate 41 is welded and fixed in contact with the first annular surface 35, and the peripheral portion of the second rupturable plate 42 is welded in contact with the annular stepped surface 22a. It is fixed.
  • a cup-shaped deflector 50 is disposed on the pressurized gas filling chamber 40 side of the second rupturable plate 42.
  • the cup-shaped deflector 50 is also filled with pressurized gas.
  • the cup-shaped deflector 50 has a peripheral surface portion 51 and a bottom surface portion 52, and a flange portion 54 is formed in the opening 53.
  • the boundary portion between the peripheral surface portion 51 and the bottom surface portion 52 of the cup-shaped deflector 50 is not rounded, but the boundary portion may be rounded.
  • the cup-shaped deflector 50 is arranged such that the bottom surface 52 is positioned on the first rupturable plate 41 side and the opening 53 covers the second rupturable plate 42 so that the central axis coincides with the central axis X of the cylindrical housing 10. Are arranged.
  • the cup-shaped deflector 50 shown in FIG. 4 has a plurality of gas passage ports 55 at equal intervals in the circumferential direction on the peripheral surface portion 51, and has a fragile portion 56 on the bottom surface portion 52.
  • the fragile portion 56 is a groove having a V-shaped cross-sectional shape in the width direction.
  • the shortest distance connecting the start point 56a to the end point 56b is L
  • the start point 56a and the end point 56b are connected by a line (arc-shaped line) so as not to be the shortest distance (L)
  • the fragile portion 56 It is formed along the line.
  • the distance of the arcuate line (fragile portion) connecting the starting point 56a and the ending point 56b is about 5L. No weak part is formed between the start point 56a and the end point 56b (shortest distance L).
  • the outer diameter (D2) of the cup-shaped deflector 50 is smaller than the inner diameter (D1) of the cylindrical housing 10, and the relationship D2 / D1 is preferably 0.5 to 0.8. Satisfies. For this reason, a cylindrical gap 59 is formed between the outer peripheral surface of the peripheral surface portion 51 of the cup-shaped deflector 50 and the inner peripheral wall surface 10c of the cylindrical housing 10 with an interval obtained from (D1-D2) / 2. Yes.
  • the gas passage port 55 faces the cylindrical gap 59.
  • the cup-shaped deflector 50 is fixed to the inside of the cylindrical housing 10 with the flange portion 54 being in contact with the second annular surface 25 and the inner peripheral wall surface 10 c of the cylindrical housing 10. .
  • the cup-shaped deflector 50 forms the third annular surface 15 by forming the reduced diameter portion 11 on the second end portion 10b side of the cylindrical housing 10, and the flange portion 54 has the third annular shape. You may make it fix with respect to the inside of the cylindrical housing 10 in the state contact
  • the gas generator 1 shown in FIG. 1 can be an embodiment using only a gas generating agent as a gas source.
  • the embodiment using only the gas generating agent as the gas source there is no first rupturable plate 41 in FIG. 1, and the ignition device chamber 30 and the pressurized gas filling chamber 40 are combustion chambers. Therefore, the ignition device chamber 30 and the cylindrical housing 10 can be formed by one member. Further, in place of the second rupturable plate 42, the space between the combustion chamber and the diffuser portion 20 is closed with a closing member (for example, an adhesive tape made of aluminum) for moisture prevention.
  • a closing member for example, an adhesive tape made of aluminum
  • the relationship between the total opening area (A1) of the gas discharge port 24, the total opening area (A2) of the gas passage port 55, and the opening area (A3) opened by opening the fragile portion 56 is as follows: A1 ⁇ A2, A1 ⁇ A3 It is. That is, the part that adjusts the gas discharge amount is the gas discharge port 24, and even if the gas is blocked on the upstream side, the gas discharge amount from the gas discharge port 24 is affected by A2 and A3. None give.
  • the weakened portion 56 on the bottom surface portion 51 of the cup-shaped deflector 50 is in a closed state as shown in FIGS. 4 and 5 (a).
  • the igniter 32 is activated to generate combustion products (flame, high-temperature gas, etc.), the gas generating agent 36 in the ignition device chamber 30 is ignited and burned, and high-temperature combustion gas is generated.
  • the gas discharge path between the ignition device chamber 30 and the pressurized gas filling chamber 40 is opened, and the high-temperature combustion gas is pressurized. It flows into the gas filling chamber 40.
  • the high-temperature combustion gas that has flowed into the pressurized gas filling chamber 40 also enters the internal space of the cup-shaped deflector 50 through the gas passage port 55.
  • the second rupturable plate 42 When the pressure in the pressurized gas filling chamber 40 increases due to the inflow of high-temperature combustion gas, the second rupturable plate 42 is cleaved, and the gas discharge path between the pressurized gas filling chamber 40 and the diffuser portion 20 is opened, The mixed gas of the pressurized gas and the combustion gas is discharged from the gas discharge port 24 to inflate the airbag.
  • the debris stays in the cylindrical gap 59 and is captured.
  • the gas passage port of the cup-shaped deflector 50 by the fragments that enter or get caught in the cylindrical gap 59.
  • the fragile portion 56 is cleaved and opened by the collision of fragments, and the diffuser portion passes through the opening portion of the bottom surface portion 52 of the cup-shaped deflector 50 from the pressurized gas filling chamber 40. Since the gas discharge path leading to 20 is also opened, the gas passage 55 is not affected by being partially blocked and can operate normally.
  • the gas outflow rate from the gas generator 1 is controlled by the gas discharge port 24, even if a part of the gas passage port 55 is blocked, it is not affected by the opening of the fragile portion 56.
  • the weak part 56 shown in FIG. 6A is in a state where the surface including the part passing through the starting point 56 a and the end point 56 b shown in FIG. 4 protrudes outward (protrusion part 57), and is surrounded by the weak part 56. Since the surface including the curved portion is an inclined surface 57a, the area of the portion surrounded by the fragile portion 56 is larger than that of the embodiment of FIG. The area that receives the pressure due to the collision is large. For this reason, compared with the weak part 56 of embodiment shown to Fig.5 (a), the weak part 56 of Fig.6 (a) is easy to cleave. In the embodiment shown in FIG. 6A, the entire bottom surface 52 may be an inclined surface, and the fragile portion 56 may be formed in the same manner as in FIGS. 4 and 5A.
  • the weak part 56 shown in FIG. 7A has a trapezoidal protrusion 58 surrounded by an annular wall surface 58a in a region surrounded by the weak part 56.
  • the annular wall surface 58 a is perpendicular to the bottom surface portion 52.
  • the trapezoidal protrusion 58 receives pressure due to the collision of the fragments, the annular wall surface 58a acts so as to push the bottom surface portion 52. Therefore, compared with the fragile portion 56 of the embodiment shown in FIG.
  • the weak part 56 of a) is easier to cleave.
  • FIGS. 1 and 8 to 10 Gas Generator in FIGS. 1 and 8 to 10
  • a cup-shaped deflector 150 shown in FIG. 8A can be used in place of the cup-shaped deflector 50.
  • the cup-shaped deflector 150 has a peripheral surface portion 151 and a bottom surface portion 152, and a flange portion 154 is formed in the opening portion 153.
  • the cup-shaped deflector 150 has a rectangular gas passage port 155 in the peripheral surface portion 151 from the bottom surface portion 152 toward the opening portion 153.
  • a plurality of rectangular gas passage openings 155 are formed at equal intervals in the circumferential direction, and a peripheral wall portion 151 remaining between the plurality of rectangular gas passage openings 155 becomes a plurality of fragile portions 156. .
  • the width (W1) of the rectangular gas passage port 155 and the width (W2) of the fragile portion 156 satisfy the relationship of W1> W2 from the ease of deformation of the fragile portion 156, and W2 / W1 is 0.1 to 0.5 is preferred.
  • the ratio (L2 / L1) of the length L1 from the opening 153 to the bottom 152 of the cup-shaped deflector 150 and the length L2 of the gas passage 155 is determined from the ease of deformation of the fragile portion 156. , 0.5 to 0.9.
  • the boundary portion between the peripheral wall portion 151 and the bottom surface portion 152 of the cup-shaped deflector 150 is shown in a rounded state. However, as shown in FIG. 8A, the boundary portion is not rounded. It may be a thing.
  • an elliptical gas passage port 255 is formed instead of the rectangular gas passage port 155 in the embodiment of FIG. 8 (a) and FIG.
  • the elliptical gas passage port 255 has the shortest axis length at the middle position in the length direction being the maximum (W11). Therefore, the weakened portion 256 including the peripheral wall portion 251 sandwiched between the adjacent elliptical gas passage ports 255.
  • the width of the intermediate portion in the length direction is the minimum (W12). The relationship of W12 / W11 ⁇ 0.5 is satisfied. For this reason, the weak part 256 in the embodiment of FIG. 10A is more easily deformed than the weak part 156 in the embodiments of FIGS. 8A and 9.
  • a diamond-shaped gas passage 355 is formed instead of the rectangular gas passage 155 in the embodiments of FIGS. 8A and 9.
  • the rhomboid gas passage port 355 has the shortest axis length at the middle position in the length direction being the maximum (W11). Therefore, the fragile portion 356 composed of the peripheral wall portion 351 sandwiched between the adjacent rhombus gas passage ports 355, The width of the intermediate portion in the length direction is the minimum (W12). The relationship of W12 / W11 ⁇ 0.5 is satisfied. Therefore, the weakened portion 356 in the embodiment of FIG. 10B is more easily deformed than the weakened portion 156 in the embodiments of FIGS. 8A and 9.
  • the cup-shaped deflector 150 Prior to operation of the igniter 32, the cup-shaped deflector 150 is in the state shown in FIG.
  • the cup-shaped deflector 150 is deformed so as to be crushed.
  • the rectangular gas passage port 155 is deformed so as to expand outward in the radial direction, thereby increasing the opening area. Further, in the process of deforming so as to expand outward in the radial direction, it also acts to shake off the fragments that have blocked the rectangular gas passage port 155 into the cylindrical gap 59.

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Abstract

本発明は、筒状ハウジンングの第１端部側が点火器を含む点火装置で閉塞された点火装置室を有し、筒状ハウジングの前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側がガス排出口を有するディフューザ部で閉塞されており、　前記ディフューザ部と前記点火装置室の間がガス源となる加圧ガスが充填された加圧ガス充填室であり、　前記点火装置室と前記加圧ガス充填室の間が第１破裂板で閉塞され、前記加圧ガス充填室と前記ディフューザ部の間が第２破裂板で閉塞されており、　前記第２破裂板の前記加圧ガス充填室側にはカップ状ディフレクタが配置されており、　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有しており、前記底面部が前記第１破裂板側に位置し、開口部が前記第２破裂板を覆うようにして、かつ前記周面部が前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に筒状間隙が形成されるようにして配置されている、ガス発生器である。

Description

ガス発生器
　本発明は、自動車のエアバッグ装置に使用できるガス発生器に関する。
背景技術
　ガス発生器が作動したとき、破壊された内部部品の破片がガス排出口から排出されないようにするため、前記破片の捕捉手段（フィルタ）が使用されている。
　ＪＰ２００４－５８９８４Ａは、ガス源として加圧ガスを使用したインフレータの発明である。図７に示すインフレータ110は、インフレータハウジング112の一端部にガス排出口141を形成したディフューザ部116が形成され、ハウジング112の内部が加圧ガスを充填した内部空間114となっている。また、ディフューザ部116内部の加圧ガス通路144と内部空間114が第1破裂板122で閉塞されている。加圧ガス通路144内部には、周面部145に円形の連通孔147が多数形成されたフィルタ120が配置されており、その開口端部143がガス排出口141に被せられ、閉塞部142が第1破裂板122に対向するように配置されている。フィルタ120の半径方向外側と加圧ガス通路144の間には、ポケット部140が形成され、第1破裂板122の破片や第2破裂板130の破片、あるいはガス発生剤125からの燃焼残渣が蓄積されることが開示されている。
本発明の開示
　本発明の第１の態様（以下、「第１の態様」という）は、筒状ハウジンングの第１端部側が点火器を含む点火装置で閉塞された点火装置室を有し、筒状ハウジングの前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側がガス排出口を有するディフューザ部で閉塞されており、
　前記ディフューザ部と前記点火装置室の間がガス源となる加圧ガスが充填された加圧ガス充填室であり、
　前記点火装置室と前記加圧ガス充填室の間が第１破裂板で閉塞され、前記加圧ガス充填室と前記ディフューザ部の間が第２破裂板で閉塞されており、
　前記第２破裂板の前記加圧ガス充填室側にはカップ状ディフレクタが配置されており、
　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有しており、前記底面部が前記第１破裂板側に位置し、開口部が前記第２破裂板を覆うようにして、かつ前記周面部が前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に筒状間隙が形成されるようにして配置されている、ガス発生器である。
　本発明の第２の態様（以下、「第２の態様」という）は、筒状ハウジンングの第１端部側が点火器を含む点火装置で閉塞された点火装置室を有し、筒状ハウジングの前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側がガス排出口を有するディフューザ部で閉塞されており、
　前記ディフューザ部と前記点火装置室の間がガス源となるガス発生剤が充填された燃焼室であり、
　前記燃焼室と前記ディフューザ部の間が閉塞部材で閉塞されており、
　前記閉塞部材の前記燃焼室側にはカップ状ディフレクタが配置されており、
　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有しており、前記底面部が前記第１端部側に位置し、開口部が前記閉塞部材を覆うようにして、かつ前記周面部が前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に筒状間隙が形成されるようにして配置されている、ガス発生器である。
　本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。
図１は、本発明のガス発生器の長軸Ｘ方向の断面図である。 図２は、図１の別実施形態の部分断面図である。 図３は、本発明のガス発生器において、筒状ハウジンングとカップ状ディフレクタの位置関係を説明するための半径方向断面図である。 図４は、図１のガス発生器で使用できるカップ状ディフレクタの斜視図である。 図５は、図１のガス発生器が図４のカップ状ディフレクタを有しているとき、図１のガス発生器の動作前後におけるカップ状ディフレクタの変化を示す斜視図であり、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作後である。 図６は、図１のガス発生器が、図４のカップ状ディフレクタとは異なる実施形態のカップ状ディフレクタを有しているとき、図１のガス発生器の動作前後におけるカップ状ディフレクタの変化を示す斜視図であり、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作後である。 図７は、図１のガス発生器が、図４、図６のカップ状ディフレクタとは異なる実施形態のカップ状ディフレクタを有しているとき、図１のガス発生器の動作前後におけるカップ状ディフレクタの変化を示す斜視図であり、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作後である。 図８は、図１のガス発生器が図８（ａ）のカップ状ディフレクタを有しているとき、図１のガス発生器の動作前後におけるカップ状ディフレクタの変化を示す斜視図であり、（ａ）は動作前、（ｂ）は動作後である。 図９は、図８（ａ）のカップ状ディフレクタの構造を説明するための正面図である。 図１０は、（ａ）および（ｂ）において、それぞれ図８（ａ）のカップ状ディフレクタとはガス通過口形状および脆弱部形状が異なる実施形態の部分正面図である。
本発明の詳細な説明
　本発明のガス発生器は、作動時において破壊された内部部品の破片がガス排出経路の一部を閉塞するような場合であっても、ガス排出経路を確保することができ、必要なガス排出速度が維持できるガス発生器を提供する。
　筒状ハウジンングは、鉄またはステンレスなどの金属からなるものである。
　点火器を含む点火装置は、点火器のみ、点火器との伝火薬の組み合わせ、および点火器とガス発生剤の組み合わせのいずれかを有しているものである。点火器は、着火部と導電ピンを有する点火器本体が、樹脂を介して金属製カラーと一体化されており、前記着火部は金属製のカップ内に充填された点火薬を有している。点火装置として伝火薬やガス発生剤を使用した場合には、それらが別のカップ部材内に収容されて、点火薬を収容する金属製カップに隣接した状態で配置されていてもよい。
　加圧ガス充填室は、ガス源としてアルゴン、ヘリウムなどの公知の加圧ガスを使用しており、内部を密閉するため、第１破裂板と第２破裂板で閉塞されている。第１破裂板と第２破裂板は、筒状ハウジンングと同じ材質からなるものが好ましい。
　カップ状ディフレクタは、鉄またはステンレスなどの金属からなるものであり、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有している。前記脆弱部は、脆弱部の周囲よりも強度が小さくなった部分であり、作動時には優先的に開裂したり、変形したりする部分である。脆弱部は、溝、薄肉部などである。カップ状ディフレクタは、開口部にフランジ部を有しているものでもよく、底面部と周面部の境界部分が丸くなっているものでもよい。
　点火器が作動すると第１破裂板が開裂され、点火装置室と加圧ガス充填室が連通されて、高温の燃焼ガスが加圧ガス充填室に流入する。燃焼ガスと加圧ガスは、カップ状ディフレクタのガス通過口を通ってディフレクタ内側に入り、さらにディフューザ部に移動したあと、ガス排出口から排出される。この過程で第１破裂板が開裂したときに破片が生じて、前記破片がカップ状ディフレクタのガス通過口の一部を塞いだ場合には、ガス排出経路の合計断面積が減少されて必要なガス排出速度が確保できなくなり、エアバッグの膨張速度の遅れにもつながる。
　なお、点火装置にカップ部材が含まれる場合には、前記カップ部材の破片もガス通過口の一部を閉塞するように作用することもあるほか、点火器の着火部を覆う金属製のカップの破片も同様に作用する可能性がある。
　第１の態様のガス発生器は、カップ状ディフレクタが脆弱部を有しており、作動時に第１破裂板の破片などが発生した場合に、その破片が衝突することによって前記脆弱部が開裂して、新たなガス排出経路が形成される。また、その破片がカップ状ディフレクタの外側の筒状間隙にはまり込んでガス通過口の一部を閉塞するようなときに、破片が当たった衝撃で、あるいは破片の閉塞によるハウジング内圧力の上昇で、カップ状ディフレクタが軸方向に圧縮されるように変形することで、脆弱部が変形し、ガス通過口が広がる。このため、上記したようなガス通過口の一部が閉塞された場合であっても、必要なガス排出経路の合計断面積が確保できるため、ガスの排出速度（すなわち、エアバッグの膨張速度）が影響を受けることはない。また、ガス通過口の閉塞によってハウジング内が過剰な圧力になることを回避できる。つまり本件発明のガス発生器は、脆弱部に荷重がかかることによって変形または開裂し、ガス排出経路の断面積が広がる構造である。その結果ガス発生器作動前のガス通過口の総開口面積以上にガス排出経路が確保される。なお脆弱部は通常（設計内の）作動では変形や開裂は起こらない。
　第２の態様のガス発生器は、第１の態様のガス発生器とはガス源が異なっており、それにより一部構造が異なっている。
　点火装置と燃焼室の間は連通された状態であってもよいし、必要に応じてメッシュ部材などで仕切られていてもよい。また点火装置は、公知の伝火薬やガス発生剤を含んでいてもよい。燃焼室とディフューザ部の間は、防湿のために閉塞部材で閉塞されている。
　点火器が作動すると火炎や高温ガスを含む燃焼生成物が発生する。前記燃焼生成物はガス発生剤を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは、カップ状ディフレクタのガス通過口を通って内側に入り、さらにディフューザ部に移動したあと、ガス排出口から排出される。この過程で点火器の着火部を覆う金属製のカップの破片、点火装置にカップ部材が含まれる場合には前記カップ部材の破片などが生じて、前記破片がカップ状ディフレクタのガス通過口の一部を塞いだ場合には、ガス排出経路の合計断面積が減少されて必要なガス排出速度が確保できなくなり、エアバッグの膨張速度の遅れにもつながる。
　第２の態様のガス発生器は、カップ状ディフレクタが脆弱部を有しており、作動時に前記破片などが発生した場合に、その破片が衝突することによって前記脆弱部が開裂して、新たなガス排出経路が形成される。また、その破片がカップ状ディフレクタの外側の筒状間隙にはまり込んでガス通過口の一部を閉塞するようなときに、破片が当たった衝撃で、あるいは破片の閉塞によるハウジング内圧力の上昇で、カップ状ディフレクタが軸方向に圧縮されるように変形することで、脆弱部が変形し、ガス通過口が広がる。このため、上記したようなガス通過口の一部が閉塞された場合であっても、必要なガス排出経路の合計断面積が確保できるようになり、ガスの排出速度（すなわち、エアバッグの膨張速度）が影響を受けることはない。また、ガス通過口の閉塞によってハウジング内が過剰な圧力になることを回避できる。つまり、本件発明のガス発生器は、脆弱部に荷重がかかることによって変形または開裂し、ガス排出経路の断面積が広がる構造である。その結果ガス発生器作動前のガス通過口の総開口面積以上にガス排出経路が確保される。したがって脆弱部は通常（設計内の）作動では変形や開裂は起こらない。
　第１の態様および第２の態様のガス発生器は、前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、底面部に脆弱部を有しているものであり、
　前記脆弱部が、離れた位置にある起点と終点の間が最短距離（Ｌ）にならないような線で結ばれているとき、前記線に沿って形成された総距離が２Ｌ～１５Ｌの範囲の溝であるもの（第３の態様）であることが好ましい。
　周面部に形成されたガス通過口は、円形または楕円形などの小さな穴が周方向に均等間隔で形成されたもの（一列）が、長さ方向に複数列形成されたものなどにすることができる（例えば、ＪＰ２００４－５８９８４Ａの図７に示す円形の連通孔147の配置形態）。このようなガス通過口の配置状態にすることで、ガス通過口が形成された周面部の強度を脆弱部よりも高くすることができる。
　脆弱部は、カップ状ディフレクタの底面部のみに形成されている。脆弱部となる溝は、幅方向の断面形状がＶ字状、Ｕ字状またはそれらに類似する形状などの溝である。起点と終点の間には脆弱部は形成されていない。前記脆弱部となる起点と終点を結ぶ線は、曲線、直線または曲線と直線が組み合わされた線である。この場合、脆弱部とは荷重がかかったときに優先的に切断される部位であり、切断後は起点と終点を結ぶ最短距離Ｌ部分（接続部）で容易に折り曲がるようにするため、この接続部に脆弱部よりも深さの浅い溝や点線状の溝を形成してもよい。
　脆弱部となる溝の距離は、ガス通過口の総開口面積との関係を考慮して、２Ｌ～１５Ｌの範囲から選択することができる。ここで、２Ｌは脆弱部が開裂して開口したときの面積が最小になり、１５Ｌは脆弱部が開裂して開口したときの面積が最大になる。前記脆弱部は、円弧状に形成された溝からなる脆弱部、三角形の二辺に沿って形成された溝からなる脆弱部、および四角形の三辺に沿って形成された溝からなる脆弱部から選ばれるものなどにすることができる。なお、脆弱部は、上記した総距離２Ｌ～１５Ｌの線で囲まれた薄肉部にすることもできる。
　第１の態様および第２の態様のガス発生器は、前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された細長い穴であり、前記細長い穴が周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
　前記脆弱部が、前記複数の細長い穴の周方向の間に残っている複数の周壁部からなるもの（第４の態様）であることが好ましい。
　カップ状ディフレクタのガス通過口として、周壁部に細長い穴を周方向に間隔をおいて複数形成すると、複数の細長い穴のうち、隣接する穴の間には細長い周壁部が形成されることになる。（例えば、合計８つの細長い穴がある場合、細長い周壁部が８箇所形成される。）細長い穴は、長方形、長方形の短辺と長辺の間の角部が丸くなっている形状、楕円形、菱形、菱形で角部が丸くなっている形状など、円周方向よりも筒状ハウジングの軸方向に長く開口した形状を挙げることができる。これらの合計で８の細長い穴の間にある８箇所の細長い周壁部のそれぞれが、脆弱部として機能するものである。
　作動時には、加圧ガスは筒状ハウジンングの第１端部側から第２端部側に流れるため、カップ状ディフレクタの軸方向に圧力が加えられる。このとき、破片が衝突したり、破片がガス通過口の一部を塞いで筒状ハウジング内の圧力が上昇したりすると、細長い周壁部の各々は脆弱部として機能できるように強度が低下されているものであるため、細長い周壁部の各々はそれらの中間長さ付近から外側に拡径するように、あるいは内側に倒れこむように折れ曲がり、カップ状ディフレクタは押し潰されるように変形する。このようにカップ状ディフレクタが変形すると、細長い穴のそれぞれの開口が拡がるように変形する。このため、上記したように破片などでガス通過口の一部が閉塞された場合であっても、必要なガス排出経路の合計断面積が確保できるようになり、ガスの排出速度とエアバッグの膨張速度が影響を受けることはない。
　第１の態様および第２の態様のガス発生器は、前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された、幅Ｗ１を有する長方形の穴であり、前記長方形の穴が周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
　前記脆弱部が、前記複数の長方形の穴の周方向の間に残っている、幅Ｗ２を有する複数の周壁部からなるものであり、
　前記長方形の穴の幅Ｗ１と前記脆弱部となる周壁部の幅Ｗ２が、Ｗ１＞Ｗ２の関係を満たしているもの（第５の態様）であることが好ましい。
　カップ状ディフレクタのガス通過口として、周壁部に長方形の穴を周方向に間隔をおいて複数形成すると、複数の長方形の穴のうち隣接する穴の間には長方形の周壁部が形成されることになる。（例えば、合計８つの長方形の穴がある場合、長方形の周壁部が８箇所形成される。）このとき、長方形の穴の幅Ｗ１と長方形の周壁部の幅Ｗ２が、Ｗ１＞Ｗ２の関係を満たしているため、複数の長方形の穴の間にある長方形の周壁部のそれぞれが、脆弱部として機能する。前記のＷ１とＷ２がＷ１＜Ｗ２の関係を満たしていると、長方形の周壁部の強度が大きくなるため、脆弱部として十分に機能できなくなる。
　作動時には、加圧ガスは筒状ハウジンングの第１端部側から第２端部側に流れるため、カップ状ディフレクタの軸方向に圧力が加えられる。このとき、破片が衝突したり、破片がガス通過口の一部を塞いで筒状ハウジング内の圧力が上昇したりすると、長方形の周壁部の各々は脆弱部として機能できるように強度が低下されているものであるため、長方形の周壁部各々はそれらの中間長さ付近から外側に拡径するように、あるいは内側に倒れこむように折れ曲がり、カップ状ディフレクタは押し潰されるように変形する。このようにカップ状ディフレクタが変形すると、細長い穴のそれぞれの開口が拡がるように変形する。このため、上記したように破片などでガス通過口の一部が閉塞された場合であっても、必要なガス排出経路の合計断面積が確保できるようになり、ガスの排出速度とエアバッグの膨張速度が影響を受けることはない。
　第１の態様および第２の態様のガス発生器は、前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された細長い穴であり、前記細長い穴が長さ方向中間部分の幅長さ（短軸長さ）Ｗ11が最大となり、周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
　前記脆弱部が、前記複数の細長い穴の周方向の間に残っている、前記細長い穴の長さ方向中間部の幅長さＷ12が最小となる周壁部からなるものであり、Ｗ12／Ｗ11≦０．５の関係を満たしているもの（第６の態様）であることが好ましい。
　カップ状ディフレクタのガス通過口として、周壁部に特定の細長い穴を周方向に間隔をおいて複数形成すると、複数の細長い穴のうち、隣接する穴の間には特定の細長い周壁部が形成されることになる。（例えば、合計８つの特定の細長い穴がある場合、特定の細長い周壁部が８箇所形成される。）前記の特定の細長い穴は、長さ方向中間部分の幅長さ（短軸長さ）Ｗ11が最大となるような形状の穴であり、例えば、楕円形、菱形、菱形で角部が丸くなっている形状の穴である。例えば、合計８の楕円形の穴が周方向に間隔をおいて形成されているとき、合計８の楕円形の穴の間には、長さ方向の中間部分の幅長さ（Ｗ12）が最小幅となる８箇所の周壁部が形成されることになる。このため、８箇所の周壁部は、前記最小幅Ｗ12の部分において折れ曲がりやすくなっており、その部分が脆弱部として機能する。
　作動時には、加圧ガスは筒状ハウジンングの第１端部側から第２端部側に流れるため、カップ状ディフレクタの軸方向に圧力が加えられる。このとき、破片が衝突したり、破片がガス通過口の一部を塞いで筒状ハウジング内の圧力が上昇したりすると、最小幅Ｗ12を有する周壁部の各々は脆弱部として機能できるように強度が低下されているものであるため、最小幅Ｗ12を有する周壁部各々はそれらの最小幅Ｗ12付近から外側に拡径するように、あるいは内側に倒れこむように折れ曲がり、カップ状ディフレクタは押し潰されるように変形する。このようにカップ状ディフレクタが変形すると、細長い穴のそれぞれの開口が拡がるように変形する。このため、上記したように破片などでガス通過口の一部が閉塞された場合であっても、必要なガス排出経路の合計断面積が確保できるようになり、エアバッグの膨張速度が影響を受けることはない。
　第４の態様～第６の態様のガス発生器は、前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
　前記カップ状ディフレクタの開口部から底面部までの長さＬ１と前記ガス通過口の長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．５～０．９の範囲であるもの（第７の態様）であることが好ましい。
　Ｌ２／Ｌ１が前記範囲であるとき、作動時において脆弱部となる周壁部が変形し易くなるので好ましい。
　第１の態様～第７の態様のガス発生器は、前記筒状ハウジンングの内径Ｄ１と前記カップ状ディフレクタの外径Ｄ２が、Ｄ２／Ｄ１が０．５～０．８の範囲であり、（Ｄ１－Ｄ２）／２が前記カップ状ディフレクタの周面部と前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に形成された筒状間隙の幅であるものが好ましい。
　Ｄ２／Ｄ１が前記範囲であるとき、筒状間隙の幅を所定範囲になるため、十分なガス排出経路が確保できる。特にカップ状ディフレクタの周面部に脆弱部が形成されている場合でも、十分なガス排出経路が確保できるので好ましい。
　本発明のガス発生器は、作動時において破壊された内部部品の破片がガス排出経路の一部を閉塞するような場合であっても、ガス排出経路が確保されるため、必要なガス排出速度が維持されると共に、ガス発生器の耐圧性を超えて圧力が上昇するようなこともない。
　本発明のガス発生器は、自動車に搭載されるエアバッグ装置用として利用することができる。
本発明の実施の形態
　（１）図１～図５のガス発生器
　図１に示すガス発生器１は、ステンレス製の筒状ハウジング１０の第１端部１０ａ側の点火装置室３０と、軸方向反対側の第２端部１０ｂ側のディフューザ部２０と、それらの間の加圧ガス充填室４０を有している。図１に示すガス発生器１は、ガス源として加圧ガスとガス発生剤が併用されたものである。
　点火装置室３０は、ステンレス製の筒状の点火装置室ハウジンング３１を有しており、内部に点火器３２とガス発生剤３６が収容されている。点火装置室ハウジンング３１の第２端部３１ｂと筒状ハウジンング１０の第１端部１０ａの接触部分は溶接固定されている。点火装置室ハウジンング３１の厚みは筒状ハウジンング１０の厚みよりも大きいため、前記接触部分には加圧ガス充填室４０側に面した第１環状面３５が形成されている。
　点火器３２は、点火器本体（着火部３３と導電ピン）と点火器カラー３４が樹脂を介して一体化されたものである。点火器３２は、点火装置室ハウジンング３１の第１端部３１ａの開口部から嵌め込まれており、第１端部３１ａの開口端部がかしめられることで点火装置室ハウジンング３１に対して固定されると共に閉塞されている。
　ガス発生剤３６は、公知のガス発生器で使用しているものを使用することができる。
　ステンレス製のディフューザ部２０は、カップ部２１と、カップ部２１の開口部からフランジ状に伸ばされた環状部２２を有している。カップ部２１の周壁部２３に複数のガス排出口２４が形成されている。環状部２２の加圧ガス充填室４０に面した部分には、第２破裂板４２を固定するための環状段差面２２ａが形成されている。ディフューザ部２０は、環状部２２と筒状ハウジンング１０の第２端部１０ｂの端面との接触部分において溶接固定されている。環状部２２の幅は筒状ハウジンング１０の厚みより大きいため、前記接触部分には加圧ガス室４０に面した第２環状面２５が形成されている。
　ディフューザ部２０と点火装置室３０の間が、ガス源となるアルゴン、ヘリウムなどの加圧ガスが充填された加圧ガス充填室４０である。加圧ガス充填室４０へのガスの充填は、筒状ハウジンング１０に形成されたガス充填孔（図示せず）から充填されており、充填後のガス充填孔は閉塞ピン（図示せず）と共に筒状ハウジンング１０に溶接されている。
　点火装置室３０と加圧ガス充填室４０の間は、ステンレス製の第１破裂板４１で閉塞され、加圧ガス充填室４０とディフューザ部２０の間はステンレス製の第２破裂板４２で閉塞されている。第１破裂板４１は、第１環状面３５に当接された状態で周縁部が溶接固定されており、第２破裂板４２は、環状段差面２２ａに当接された状態で周縁部が溶接固定されている。
　第２破裂板４２の加圧ガス充填室４０側にはカップ状ディフレクタ５０が配置されている。カップ状ディフレクタ５０内にも加圧ガスが充填されている。カップ状ディフレクタ５０は、周面部５１と底面部５２を有しており、開口部５３にはフランジ部５４が形成されている。なお、図４では、カップ状ディフレクタ５０の周面部５１と底面部５２の境界部分は丸くなっていないが、前記境界部分が丸くなっているものでもよい。
　カップ状ディフレクタ５０は、中心軸が筒状ハウジンング１０の中心軸Ｘと一致するようにして、底面部５２が第１破裂板４１側に位置し、開口部５３が第２破裂板４２を覆うようにして配置されている。
　図４に示すカップ状ディフレクタ５０は、周面部５１に周方向に等間隔をおいて複数のガス通過口５５を有しており、底面部５２に脆弱部５６を有している。脆弱部５６は、幅方向の断面形状がＶ字状の溝からなるものである。起点５６ａから終点５６ｂまでを直線的に結ぶ最短距離をLとすると、起点５６ａと終点５６ｂを最短距離（Ｌ）にならないように線（円弧状の線）で結んだとき、脆弱部５６は前記線に沿って形成されたものである。図３の実施形態では、起点５６ａと終点５６ｂを結ぶ円弧状の線（脆弱部）の距離は約５Ｌである。起点５６ａから終点５６ｂの間（最短距離Ｌ）には脆弱部は形成されていない。
　図３に示すとおり、カップ状ディフレクタ５０の外径（Ｄ２）は、筒状ハウジンング１０の内径（Ｄ１）よりも小さくなっており、好ましくはＤ２／Ｄ１が０．５～０．８の関係を満たしている。このため、カップ状ディフレクタ５０の周面部５１の外周面と筒状ハウジンング１０の内周壁面１０ｃとの間には、（Ｄ１－Ｄ２）／２から求められる間隔の筒状間隙５９が形成されている。ガス通過口５５は、筒状間隙５９に面している。
　図１に示すとおり、カップ状ディフレクタ５０は、フランジ部５４が第２環状面２５と筒状ハウジンング１０の内周壁面１０ｃに当接された状態で筒状ハウジンング１０内に対して固定されている。
　カップ状ディフレクタ５０は、図２に示すとおり、筒状ハウジンング１０の第２端部１０ｂ側に縮径部１１を形成することで第３環状面１５を形成して、フランジ部５４が第３環状面１５と筒状ハウジンング１０の内周壁面１０ｃに当接された状態で筒状ハウジンング１０内に対して固定されるようにしてもよい。なお、図２に示す実施形態の場合には、環状段差面２２ａは不要である。
　図１に示すガス発生器１は、ガス源としてガス発生剤のみを使用した実施形態にすることもできる。ガス源としてガス発生剤のみを使用した実施形態では、図１において第１破裂板４１がなく、点火装置室３０と加圧ガス充填室４０が燃焼室となる。そのため点火装置室３０と筒状ハウジング１０を１つの部材で形成することができる。さらに第２破裂板４２に替えて、防湿のために前記燃焼室とディフューザ部２０の間が閉塞部材（例えば、アルミニウムからなる粘着テープ）で閉塞されている。
　ガス排出口２４の総開口面積（Ａ１）、ガス通過口５５の総開口面積（Ａ２）および脆弱部５６が開裂して開口された開口面積（Ａ３）の関係は、Ａ１＜Ａ２、Ａ１＜Ａ３である。つまり、ガスの排出量を調整する部分はガス排出口２４であり、それよりも上流側でガスが閉塞した場合であっても、Ａ２およびＡ３によってガス排出口２４からのガスの排出量に影響を与えることはない。
　図１、図４、図５によりガス発生器１を使用したエアバッグ装置の動作を説明する。
　点火器３２の作動前、カップ状ディフレクタ５０の底面部５１にある脆弱部５６は、図４、図５（ａ）に示すとおり、閉じられた状態になっている。
　点火器３２が作動して燃焼生成物（火炎、高温ガスなど）が発生し、点火装置室３０内のガス発生剤３６が着火燃焼して、高温の燃焼ガスが発生する。高温の燃焼ガスの発生による圧力の上昇によって第１破裂板４１が開裂することで、点火装置室３０と加圧ガス充填室４０の間のガス排出経路が開放され、高温の燃焼ガスが加圧ガス充填室４０内に流入する。加圧ガス充填室４０内に流入した高温の燃焼ガスは、ガス通過口５５を通ってカップ状ディフレクタ５０の内部空間にも入る。高温の燃焼ガスの流入によって加圧ガス充填室４０内の圧力が上昇すると、第２破裂板４２が開裂して、加圧ガス充填室４０とディフューザ部２０の間のガス排出経路が開放され、加圧ガスと燃焼ガスの混合ガスはガス排出口２４から排出されてエアバッグを膨張させる。
　さらに図５（ａ）から図５（ｂ）に示すとおり、第１破裂板４１が開裂して破片が生じた場合、その破片の衝突によって、脆弱部５６も開裂して開口する。
　前記破片は筒状間隙５９に滞留して捕捉される。しかし、前記破片の量が多いとき、および前記破片の最大長が筒状間隙５９の幅よりも大きいときには、筒状間隙５９内に入り込んだ、または引っ掛かった破片によってカップ状ディフレクタ５０のガス通過口５５の一部が閉塞されてしまうおそれがある。このようにガス通過口５５の一部が閉塞されてしまうと、ガス流が円滑に排出されなくなって、エアバッグの膨張時間にも影響を与えたり、内圧が過度に上昇して筒状ハウジンング１０が損傷したりするおそれもある。しかし、図１のガス発生器１は、破片の衝突によって脆弱部５６が開裂して開口しており、加圧ガス充填室４０からカップ状ディフレクタ５０の底面部５２の開口部分を通ってディフューザ部２０に至るガス排出経路も開放されるため、ガス通過口５５の一部が閉塞された影響を受けることはなく、正常に動作できる。
　なお、ガス発生器１からのガス流出速度は、ガス排出口２４によって制御されるため、ガス通過口５５の一部が閉塞されても、脆弱部５６の開口によって影響を受けることはない。
　次に、図６に示すカップ状ディフレクタ５０Ａを使用した場合について説明する。
　図６（ａ）に示す脆弱部５６は、図４に示す起点５６ａと終点５６ｂを通る部分を含む面が外側に突き出された状態（突起部５７）になっており、脆弱部５６で囲まれた部分を含む面が傾斜面５７ａになっているため、図５（ａ）の実施形態と比べると、脆弱部５６で囲まれた部分の面積が大きくなっており、圧力（ガス圧および破片の衝突による圧力）を受ける面積が大きくなっている。このため、図５（ａ）に示す実施形態の脆弱部５６と比べると、図６（ａ）の脆弱部５６の方が開裂し易くなっている。なお、図６（ａ）に示す実施形態では、底面部５２全体を傾斜面にして、図４、図５（ａ）と同様に脆弱部５６を形成してもよい。
　次に、図７に示すカップ状ディフレクタ５０Ｂを使用した場合について説明する。
　図７（ａ）に示す脆弱部５６は、脆弱部５６で囲まれた領域内に環状壁面５８ａで囲まれた台状突起５８を有している。環状壁面５８ａは、底面部５２に対して垂直になっている。台状突起５８が破片の衝突による圧力を受けたとき、環状壁面５８ａが底面部５２を押すように作用するため、図５（ａ）に示す実施形態の脆弱部５６と比べると、図７（ａ）の脆弱部５６の方が開裂し易くなっている。
　（２）図１、図８～図１０のガス発生器
　図１に示すガス発生器１において、カップ状ディフレクタ５０に替えて図８（ａ）に示すカップ状ディフレクタ150を使用することができる。
　カップ状ディフレクタ150は、周面部151と底面部152を有しており、開口部153にはフランジ部154が形成されている。カップ状ディフレクタ150は、周面部151において底面部152から開口部153に向かって長方形のガス通過口155を有している。長方形のガス通過口155は、周方向に等間隔をおいて複数が形成されており、複数の長方形のガス通過口155の間に残っている周壁部151が複数の脆弱部156になっている。
　長方形のガス通過口155の幅（Ｗ１）と脆弱部156の幅（Ｗ２）は、脆弱部156の変形し易さから、Ｗ１＞Ｗ２の関係を満たしており、Ｗ２／Ｗ１は０．１～０．５が好ましい。
　図９に示すとおり、カップ状ディフレクタ150の開口部153から底面部152までの長さＬ１とガス通過口155の長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）は、脆弱部156の変形し易さから、０．５～０．９の範囲である。
　なお、図９では、カップ状ディフレクタ150の周壁部151と底面部152の境界部分が丸くなった状態で示されているが、図８（ａ）に示すように前記境界部が丸くなっていないものでもよい。
　図１０（ａ）の実施形態は、図８（ａ）、図９の実施形態における長方形のガス通過口155に替えて、楕円形のガス通過口255が形成されたものである。楕円形のガス通過口255は、長さ方向の中間位置の短軸長さが最大（Ｗ11）となるため、隣接する楕円形のガス通過口255に挟まれた周壁部251からなる脆弱部256は、長さ方向の中間部分の幅が最小（Ｗ12）となる。Ｗ12／Ｗ11≦０．５の関係を満たしている。このため図１０（ａ）の実施形態の脆弱部256は、図８（ａ）、図９の実施形態における脆弱部156と比べてもより変形し易くなっている。
　図１０（ｂ）の実施形態は、図８（ａ）、図９の実施形態における長方形のガス通過口155に替えて、菱形のガス通過口355が形成されたものである。菱形のガス通過口355は、長さ方向の中間位置の短軸長さが最大（Ｗ11）となるため、隣接する菱形のガス通過口355に挟まれた周壁部351からなる脆弱部356は、長さ方向の中間部分の幅が最小（Ｗ12）となる。Ｗ12／Ｗ11≦０．５の関係を満たしている。このため図１０（ｂ）の実施形態の脆弱部356は、図８（ａ）、図９の実施形態における脆弱部156と比べてもより変形し易くなっている。
　図１に示すガス発生器１において、図４に示すカップ状ディフレクタ５０に替えて図８（ａ）に示すカップ状ディフレクタ150を使用したエアバッグ装置の動作を説明する。
　点火器３２の作動前、カップ状ディフレクタ150は、図８（ａ）の状態にある。
　上記した図１および図４のガス発生器１と同様の動作過程において、第１破裂板４１が開裂して破片が生じたとき、前記破片は筒状間隙５９に滞留して捕捉される。しかし、仮に前記破片の量が多いとき、および前記破片の最大長が筒状間隙５９の幅よりも大きいときには、筒状間隙５９内に入り込んだ、または引っ掛かった破片によってカップ状ディフレクタ150のガス通過口155の一部が閉塞されてしまうおそれがある。しかし、図１（図８（ａ））のガス発生器１は、周方向に等間隔に形成された複数の脆弱部156を有しているため、底面部152に対して破片の衝突による圧力を受けて、図８（ａ）から図８（ｂ）に示すとおり、カップ状ディフレクタ150は押し潰されるように変形する。このようにカップ状ディフレクタ150が押し潰されるように変形すると、長方形のガス通過口155は半径方向外側に拡がるように変形して開口面積を増加させる。また、半径方向外側に拡がるように変形する過程で、長方形のガス通過口155を塞いでいた破片を筒状間隙５９内に振り落とすようにも作用する。
　なお、ガス発生器１からのガス流出速度は、ガス排出口２４によって制御されるため、ガス通過口５５の一部閉塞と脆弱部５６の開口によって影響は受けない。
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 (8)

  1. 　筒状ハウジンングの第１端部側が点火器を含む点火装置で閉塞された点火装置室を有し、筒状ハウジングの前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側がガス排出口を有するディフューザ部で閉塞されており、
    　前記ディフューザ部と前記点火装置室の間がガス源となる加圧ガスが充填された加圧ガス充填室であり、
    　前記点火装置室と前記加圧ガス充填室の間が第１破裂板で閉塞され、前記加圧ガス充填室と前記ディフューザ部の間が第２破裂板で閉塞されており、
    　前記第２破裂板の前記加圧ガス充填室側にはカップ状ディフレクタが配置されており、
    　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有しており、前記底面部が前記第１破裂板側に位置し、開口部が前記第２破裂板を覆うようにして、かつ前記周面部が前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に筒状間隙が形成されるようにして配置されている、ガス発生器。
  2. 　筒状ハウジンングの第１端部側が点火器を含む点火装置で閉塞された点火装置室を有し、筒状ハウジングの前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側がガス排出口を有するディフューザ部で閉塞されており、
    　前記ディフューザ部と前記点火装置の間がガス源となるガス発生剤が充填された燃焼室であり、
    　前記燃焼室と前記ディフューザ部の間が閉塞部材で閉塞されており、
    　前記閉塞部材の前記燃焼室側にはカップ状ディフレクタが配置されており、
    　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、さらに底面部および前記周面部の少なくとも一方に脆弱部を有しており、前記底面部が前記第１端部側に位置し、開口部が前記閉塞部材を覆うようにして、かつ前記周面部が前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に筒状間隙が形成されるようにして配置されている、ガス発生器。
  3. 　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口を有し、底面部に脆弱部を有しているものであり、
    　前記脆弱部が、離れた位置にある起点と終点の間が最短距離（Ｌ）にならないような線で結ばれているとき、前記線に沿って形成された総距離が２Ｌ～１５Ｌの範囲の溝である、請求項１または２記載のガス発生器。
  4. 　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
    　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された細長い穴であり、前記細長い穴が周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
    　前記脆弱部が、前記複数の細長い穴の周方向の間に残っている複数の周壁部からなるものである、請求項１または２記載のガス発生器。
  5. 　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
    　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された、幅Ｗ１を有する長方形の穴であり、前記長方形の穴が周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
    　前記脆弱部が、前記複数の長方形の穴の周方向の間に残っている、幅Ｗ２を有する複数の周壁部からなるものであり、
    　前記長方形の穴の幅Ｗ１と前記脆弱部となる周壁部の幅Ｗ２が、Ｗ１＞Ｗ２の関係を満たしているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
  6. 　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
    　前記ガス通過口が、前記底面部から前記開口部の間に形成された細長い穴であり、前記細長い穴が長さ方向中間部分の幅長さ（短軸長さ）Ｗ11が最大となり、周方向に間隔をおいて複数形成されているものであり、
    　前記脆弱部が、前記複数の細長い穴の周方向の間に残っている、前記細長い穴の長さ方向中間部の幅長さＷ12が最小となる周壁部からなるものであり、Ｗ12／Ｗ11≦０．５の関係を満たしているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
  7. 　前記カップ状ディフレクタが、周面部にガス通過口と脆弱部を有しているものであり、
    　前記カップ状ディフレクタの開口部から底面部までの長さＬ１と前記ガス通過口の長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．５～０．９の範囲である、請求項４～６のいずれか１項に記載のガス発生器。
  8. 　前記筒状ハウジンングの内径Ｄ１と前記カップ状ディフレクタの外径Ｄ２が、Ｄ２／Ｄ１が０．５～０．８の範囲であり、（Ｄ１－Ｄ２）／２が前記カップ状ディフレクタの周面部と前記筒状ハウジンングの内周壁面との間に形成された筒状間隙の幅である、請求項４～７のいずれか１項記載のガス発生器。
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