WO2018198558A1 - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

ガス発生器（１Ａ）は、点火器（４０）とカップ状部材（５０）と固定部材（７０）とを備える。カップ状部材（５０）は、伝火薬（５６）が収容された伝火室（５５）が点火器（４０）に面するように配置され、作動時において破裂または溶融する。固定部材（７０）は、フィルタ（６０）を固定し、作動時においても破裂および溶融しない。カップ状部材（５０）は、側壁部（５１）と頂壁部（５２）とを含み、固定部材（７０）は、隔壁部（７３）を有する。側壁部（５１）の内径Ｒａおよび頂壁部（５２）と点火器（４０）との間の距離Ｈａは、Ｒａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たす。側壁部（５１）は、隔壁部（７３）によって囲まれた第１領域（Ｒ１）と、隔壁部（７３）によって囲われていない第２領域（Ｒ２）とを有し、隔壁部（７３）の端部は、点火器（４０）よりも天板部（２１）側に配置される。ガス発生剤（６１）は、頂壁部（５２）、第２領域（Ｒ２）および隔壁部（７３）に面するように配置される。

Description

ガス発生器

　本発明は、車両等衝突時に乗員を保護する乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、特に、自動車等に装備されるエアバッグ装置に組み込まれ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、エアバッグがクッションとなって乗員の体を受け止めるものである。

　ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時にコントロールユニットからの通電によって点火器を発火し、点火器において生じる火炎によりガス発生剤を燃焼させて多量のガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張および展開させる機器である。

　ガス発生器には、種々の構造のものが存在するが、運転席側エアバッグ装置や助手席側エアバッグ装置等に特に好適に利用できるガス発生器として、外径が比較的大きい短尺略円柱状のディスク型ガス発生器がある。

　ディスク型ガス発生器は、軸方向の両端が閉塞された短尺略円筒状のハウジングを有し、ハウジングの周壁部に複数個のガス噴出口が設けられるとともに、ハウジングに組付けられた点火器に面するようにハウジングの内部に伝火薬が収容され、さらに当該伝火薬を囲うようにハウジングの内部にガス発生剤が充填され、当該ガス発生剤の周囲をさらに囲うようにフィルタがハウジングの内部に収容されてなるものである。

　このディスク型ガス発生器の具体的な構成が開示された文献としては、たとえば特開２００８－１８３９３９号公報（特許文献１）がある。

特開２００８－１８３９３９号公報

　ディスク型ガス発生器には、これが組み込まれるエアバッグ装置の仕様に基づき、作動時におけるガス発生量が比較的小さいものから大きいものまで、各種のものが存在している。

　このうち、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたディスク型ガス発生器においては、作動時におけるガス発生量が比較的小さく設定されたディスク型ガス発生器に比べ、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまう問題がある。これは、偏に、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたディスク型ガス発生器において、ガス発生剤および伝火薬の充填量がいずれも相対的に多くなることに起因している。

　すなわち、ガス発生剤および伝火薬の充填量が多くなることに伴い、必然的にハウジングが大型化し、結果として点火器からガス噴出口までの距離も長くなるため、作動開始直後に発生したガスがガス噴出口に至るまでにより長い経路を経ることが必要になり、これが上記遅延の原因となる。

　また、ガス発生剤および伝火薬の充填量が多くなることに伴い、作動開始直後における未燃焼のガス発生剤および伝火薬の量も必然的に多くなるため、これが作動開始直後に発生したガスに対する流動抵抗となってしまい、これが上記遅延の原因となる。

　さらには、伝火薬の充填量が多くなることに伴い、点火器から離れた位置に配置された伝火薬に対する迅速な着火も行なえなくなるため、結果としてスムーズなガス発生剤の燃焼が阻害されてしまい、これも上記遅延の原因となる。

　このような、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまう現象は、エアバッグの展開の遅れにも繋がることになるため、当該遅延を如何に防ぐかが重要な課題となっている。

　なお、上記特開２００８－１８３９３９号公報に開示されたディスク型ガス発生器においては、伝火薬が収容されたカップ状部材が、点火器の作動に伴う伝火薬の燃焼によって破裂または溶融する脆弱な部材に構成されているとともに、点火器の作動に伴う伝火薬の燃焼によっても破裂および溶融しない隔壁部が、カップ状部材を取り囲むべく、ガス発生剤が収容された燃焼室の途中位置にまで達するように設けられている。

　このように構成されたディスク型ガス発生器においては、点火器の作動時におけるガス発生剤の燃え広がりが隔壁部によって制限されることになるため、隔壁部を迂回するようにガス発生剤が燃え広がることになり、結果として短時間のうちにガス発生剤が燃え尽きてしまうことが防止可能になる。

　このように、特開２００８－１８３９３９号公報に開示された技術は、作動時におけるガス発生量が比較的小さく設定されたディスク型ガス発生器において、短時間のうちにガス発生剤が燃え尽きてしまうことを回避するものであり、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたディスク型ガス発生器に適用することがそもそも想定された技術ではない。

　本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたガス発生器において、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまうことを効果的に防止できるガス発生器を提供することを一つの目的とする。

　本発明の第１の局面に基づくガス発生器は、ハウジングと、点火器と、カップ状部材と、フィルタと、固定部材とを備えている。上記ハウジングは、ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、上記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含んでおり、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有している。上記点火器は、上記底板部に組付けられており、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含んでいる。上記カップ状部材は、伝火薬が収容された伝火室を内部に有しており、上記伝火室が上記点火部に面するように上記燃焼室に向けて突出して配置されている。上記カップ状部材は、上記点火器の作動に伴う上記伝火薬の燃焼により、上記伝火室を規定する部分の全体が破裂または溶融する。上記フィルタは、上記ハウジングの内部に位置しており、上記燃焼室を取り囲むように上記周壁部の内周面に沿って配置された筒状の部材からなる。上記固定部材は、上記フィルタを上記ハウジングに固定しており、上記点火器の作動に伴う上記伝火薬の燃焼によっても破裂および溶融しない。上記カップ状部材は、上記伝火室を規定する筒状の側壁部と、上記伝火室を規定するとともに上記側壁部の上記天板部側に位置する軸方向端部を閉塞する頂壁部とを含んでいる。上記固定部材は、上記底板部の内底面に沿うように上記底板部に宛がわれた基部と、上記フィルタの上記底板部寄りの内周面に当接する当接部と、上記基部から上記天板部側に向けて立設された筒状の隔壁部とを有している。上記側壁部の内径をＲａとし、上記頂壁部と上記点火部との間の上記周壁部の軸方向に沿った距離をＨａとした場合に、上記Ｒａおよび上記Ｈａは、Ｒａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たしている。上記隔壁部が上記周壁部の軸方向に沿って上記燃焼室の途中位置にまで達するように配置されることにより、上記側壁部は、上記底板部側に位置しかつ上記隔壁部によって囲まれた第１領域と、上記天板部側に位置しかつ上記隔壁部によって囲われていない第２領域とを有している。上記隔壁部の上記天板部側の端部は、上記周壁部の軸方向に沿って上記点火部よりも上記天板部側に配置されており、上記ガス発生剤は、少なくとも上記頂壁部、上記側壁部の上記第２領域および上記隔壁部の外周面に面するように配置されている。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記Ｒａおよび上記Ｈａが、Ｒａ／Ｈａ≦０．８０の条件をさらに満たしていることが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記隔壁部の上記天板部側の端部と上記点火部との間の上記周壁部の軸方向に沿った距離をＨｂとした場合に、Ｈｂ≦１３．５［ｍｍ］の条件を満たしていることが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記ガス噴出口が、上記周壁部の軸方向において上記隔壁部よりも上記天板部側の位置に設けられていることが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記ガス噴出口が、上記周壁部の径方向において上記側壁部の上記第２領域に対向する位置に設けられていることが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記基部が、円環板状の形状を有していてもよく、その場合には、上記当接部が、上記基部の外縁から延設されているとともに、上記隔壁部が、上記基部の内縁から延設されていることが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤が、上記側壁部の上記第１領域と上記隔壁部との間の空間に配置されていないことが好ましい。

　上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器にあっては、上記隔壁部が、上記天板部側に向かうにつれて先細りするテーパ部を有していてもよい。

　本発明の第２の局面に基づくガス発生器は、ハウジングと、点火器と、保持部とを備えている。上記ハウジングは、ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、上記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含んでおり、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有している。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る。上記保持部は、上記底板部に設けられており、上記点火器を保持している。上記底板部は、上記天板部側に向けて突設された突状筒部を有しており、上記突状筒部の上記天板部側に位置する軸方向端部には、上記点火器が挿通配置された開口部が設けられている。上記保持部は、上記開口部を経由して上記底板部の内面の一部から上記底板部の外面の一部にまで達するように流動性樹脂材料を上記底板部に付着させてこれを固化させることによって形成されることで少なくともその一部が上記底板部に固着してなる樹脂成形部にて構成されている。上記突状筒部を除く部分の上記底板部は、上記周壁部の径方向外側に向かうにつれて上記天板部側に向けて傾く傾斜形状を有しており、上記突状筒部を除く部分の上記底板部の傾斜角θ１は、０［°］＜θ１≦２［°］の条件を満たしている。

　本発明のある局面によれば、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたガス発生器において、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまうことを効果的に防止することができる。

本発明の実施の形態１におけるディスク型ガス発生器の概略図である。 図１に示すディスク型ガス発生器の作動開始直後における伝火薬の燃焼の指向性を模式的に表わした図である。 図１に示すディスク型ガス発生器の下部側シェル、点火器および保持部を含むサブアセンブリの模式断面図である。 図１に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、下部側シェルを下型に載置した状態を示す模式断面図である。 図１に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、保持部を射出成形によって形成する前段階の状態を示す模式断面図である。 比較例に係るディスク型ガス発生器の下部側シェル、点火器および保持部を含むサブアセンブリの模式断面図である。 図６に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、下部側シェルを下型に載置した状態を示す模式断面図である。 図６に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、保持部を射出成形によって形成する前段階の状態を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態２におけるディスク型ガス発生器の概略図である。

　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、自動車のステアリングホイール等に搭載されるエアバッグ装置に好適に組み込まれるディスク型ガス発生器に本発明を適用したものである。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におけるディスク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ディスク型ガス発生器１Ａの構成について説明する。なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａは、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたものであり、そのガス発生量は、約３．０［ｍｏｌ］に設定されている。

　図１に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａは、軸方向の一端および他端が閉塞された短尺略円筒状のハウジングを有しており、このハウジングの内部に設けられた収容空間に、内部構成部品としての保持部３０、点火器４０、カップ状部材５０、伝火薬５６、ガス発生剤６１、固定部材としての下部側支持部材７０、上部側支持部材８０、クッション材８５およびフィルタ９０等が収容されることで構成されている。また、ハウジングの内部に設けられた収容空間には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤６１が主として収容された燃焼室６０が位置している。

　ハウジングは、下部側シェル１０および上部側シェル２０を含んでいる。下部側シェル１０および上部側シェル２０の各々は、たとえば圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなる。下部側シェル１０および上部側シェル２０を構成する金属製の板状部材としては、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等からなる金属板が利用され、好適には４４０［ＭＰａ］以上７８０［ＭＰａ］以下の引張応力が印加された場合にも破断等の破損が生じないいわゆる高張力鋼板が利用される。

　下部側シェル１０および上部側シェル２０は、それぞれが有底略円筒状に形成されており、これらの開口面同士が向き合うように組み合わされて接合されることによってハウジングが構成されている。下部側シェル１０は、底板部１１と筒状部１２とを有しており、上部側シェル２０は、天板部２１と筒状部２２とを有している。

　下部側シェル１０の筒状部１２の上端は、上部側シェル２０の筒状部２２の下端に挿入されることで圧入されている。さらに、下部側シェル１０の筒状部１２と上部側シェル２０の筒状部２２とが、それらの当接部またはその近傍において接合されることにより、下部側シェル１０と上部側シェル２０とが固定されている。ここで、下部側シェル１０と上部側シェル２０との接合には、電子ビーム溶接やレーザ溶接、摩擦圧接等が好適に利用できる。

　これにより、ハウジングの周壁部のうちの底板部１１寄りの部分は、下部側シェル１０の筒状部１２によって構成されており、ハウジングの周壁部のうちの天板部２１寄りの部分は、上部側シェル２０の筒状部２２によって構成されている。また、ハウジングの軸方向の一端および他端は、それぞれ下部側シェル１０の底板部１１および上部側シェル２０の天板部２１によって閉塞されている。

　下部側シェル１０の底板部１１の中央部には、天板部２１側に向かって突出する突状筒部１３が設けられており、これにより下部側シェル１０の底板部１１の中央部には、窪み部１４が形成されている。突状筒部１３は、保持部３０を介して点火器４０が固定される部位であり、窪み部１４は、保持部３０に雌型コネクタ部３４を設けるためのスペースとなる部位である。

　突状筒部１３は、有底略円筒状に形成されており、その天板部２１側に位置する軸方向端部には、平面視した状態において非点対称形状（たとえばＤ字状、樽型形状、長円形状等）の開口部１５が設けられている。当該開口部１５は、点火器４０の一対の端子ピン４２が挿通される部位である。

　点火器４０は、火炎を発生させるためのものであり、点火部４１と、上述した一対の端子ピン４２とを備えている。点火部４１は、その内部に、作動時において着火して燃焼することで火炎を発生する点火薬と、この点火薬を着火させるための抵抗体とを含んでいる。一対の端子ピン４２は、点火薬を着火させるために点火部４１に接続されている。

　より詳細には、点火部４１は、カップ状に形成されたスクイブカップと、当該スクイブカップの開口端を閉塞し、一対の端子ピン４２が挿通されてこれを保持する塞栓とを備えており、スクイブカップ内に挿入された一対の端子ピン４２の先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に近接するようにスクイブカップ内に点火薬が装填された構成を有している。

　ここで、抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、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利用される。なお、上述したスクイブカップおよび塞栓は、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一般に２［ｍｓ］以下である。

　点火器４０は、突状筒部１３に設けられた開口部１５に端子ピン４２が挿通するように下部側シェル１０の内側から挿入された状態で底板部１１に取付けられている。具体的には、底板部１１に設けられた突状筒部１３の周囲には、樹脂成形部からなる保持部３０が設けられており、点火器４０は、当該保持部３０によって保持されることにより、底板部１１に固定されている。

　保持部３０は、型を用いた射出成形（より特定的にはインサート成形）によって形成されるものであり、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた開口部１５を経由して底板部１１の内表面の一部から外表面の一部にまで達するように絶縁性の流動性樹脂材料を底板部１１に付着させてこれを固化させることによって形成されている。

　射出成形によって形成される保持部３０の原料としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部３０の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保できる場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。

　保持部３０は、下部側シェル１０の底板部１１の内表面の一部を覆う内側被覆部３１と、下部側シェル１０の底板部１１の外表面の一部を覆う外側被覆部３２と、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた開口部１５内に位置し、上記内側被覆部３１および外側被覆部３２にそれぞれ連続する連結部３３とを有している。

　保持部３０は、内側被覆部３１、外側被覆部３２および連結部３３のそれぞれの底板部１１側の表面において底板部１１に固着している。また、保持部３０は、点火器４０の点火部４１の下方端寄りの部分の側面および下面と、点火器４０の端子ピン４２の上方端寄りの部分の表面とにそれぞれ固着している。

　これにより、開口部１５は、端子ピン４２と保持部３０とによって完全に埋め込まれた状態となり、当該部分におけるシール性が確保されることでハウジングの内部の空間の気密性が確保されている。なお、開口部１５は、上述したように平面視非点対称形状に形成されているため、当該開口部１５を連結部３３で埋め込むことにより、これら開口部１５および連結部３３は、保持部３０が底板部１１に対して回転してしまうことを防止する回り止め機構としても機能する。

　保持部３０の外側被覆部３２の外部に面する部分には、雌型コネクタ部３４が形成されている。この雌型コネクタ部３４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）を受け入れるための部位であり、下部側シェル１０の底板部１１に設けられた窪み部１４内に位置している。

　この雌型コネクタ部３４内には、点火器４０の端子ピン４２の下方端寄りの部分が露出して配置されている。雌型コネクタ部３４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。

　また、保持部３０によって覆われることとなる部分の底板部１１の表面の所定位置に予め接着剤層が設けられてなる下部側シェル１０を用いて上述した射出成形を行なうこととしてもよい。当該接着剤層は、上記底板部１１の所定位置に予め接着剤を塗布してこれを硬化させることにより、その形成が可能である。

　このようにすれば、底板部１１と保持部３０との間に硬化した接着剤層が位置することになるため、樹脂成形部からなる保持部３０をより強固に底板部１１に固着させることが可能になる。したがって、底板部１１に設けられた開口部１５を囲うように上記接着剤層を周方向に沿って環状に設けることとすれば、当該部分においてより高いシール性を確保することが可能になる。

　ここで、底板部１１に予め塗布しておく接着剤としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料を原料として含むものが好適に利用され、たとえばシアノアクリレート系樹脂やシリコーン系樹脂を原料として含むものが特に好適に利用される。なお、上述の樹脂材料以外にも、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテレフタラート系樹脂、ポリエチレンテレフタラート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、液晶ポリマー、スチレン系ゴム、オレフィン系ゴム等を原料として含むものが、上述した接着剤として利用可能である。

　なお、ここでは、樹脂成形部からなる保持部３０を射出成形することで下部側シェル１０に対する点火器４０の固定を可能にした場合の構成例を例示したが、下部側シェル１０に対する点火器４０の固定に他の代替手段を用いることも可能である。

　底板部１１には、突状筒部１３、保持部３０および点火器４０を覆うようにカップ状部材５０が組付けられている。カップ状部材５０は、底板部１１側の端部が開口した有底略円筒状の形状を有しており、内部に伝火薬５６が収容された伝火室５５を含んでいる。カップ状部材５０は、その内部に設けられた伝火室５５が点火器４０の点火部４１に面することとなるように、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０内に向けて突出して位置するように配置されている。

　カップ状部材５０は、上述した伝火室５５を規定する筒状の側壁部５１と、伝火室５５を規定するとともに側壁部５１の天板部２１側に位置する軸方向端部を閉塞する頂壁部５２と、側壁部５１の開口端側の部分から径方向外側に向けて延設された延設部５３とを有している。延設部５３は、下部側シェル１０の底板部１１の内表面に沿って延びるように形成されている。具体的には、延設部５３は、突状筒部１３が設けられた部分およびその近傍における底板部１１の内底面の形状に沿うように曲成された形状を有しており、その径方向外側の部分にフランジ状に延出する先端部５４を含んでいる。

　延設部５３の先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下部側支持部材７０との間に配置されており、これによりハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下部側支持部材７０とによって挟み込まれている。ここで、下部側支持部材７０は、その上方に配置されたガス発生剤６１、クッション材８５、上部側支持部材８０および天板部２１によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態にあるため、カップ状部材５０は、その延設部５３の先端部５４が下部側支持部材７０によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態となり、底板部１１に対して固定されることになる。これにより、カップ状部材５０の固定にかしめ固定や圧入固定を利用せずとも、カップ状部材５０が底板部１１から脱落することが防止される。

　カップ状部材５０は、側壁部５１および頂壁部５２のいずれにも開口を有しておらず、その内部に設けられた伝火室５５を取り囲んでいる。このカップ状部材５０は、点火器４０が作動することによって伝火薬５６が着火された場合に伝火室５５内の圧力上昇や発生した熱の伝導に伴って破裂または溶融するものであり、その機械的強度は比較的低いものが使用される。

　そのため、カップ状部材５０としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の部材や、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等の樹脂製の部材からなるものが好適に利用される。

　なお、カップ状部材５０の固定方法としては、上述した下部側支持部材７０を用いた固定方法に限られず、他の固定方法を利用してもよい。

　伝火室５５に充填された伝火薬５６は、点火器４０が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬５６としては、ガス発生剤６１を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、Ｂ／ＫＮＯ₃、Ｂ／ＮａＮＯ₃、Ｓｒ（ＮＯ₃）₂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。

　伝火薬５６は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成形されたもの等が利用される。バインダによって成形された伝火薬５６の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。

　ハウジングの内部の空間のうち、上述したカップ状部材５０が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０が位置している。具体的には、上述したように、カップ状部材５０は、ハウジングの内部に形成された燃焼室６０内に突出して配置されており、このカップ状部材５０の側壁部５１の外表面に面する部分に設けられた空間ならびに頂壁部５２の外表面に面する部分に設けられた空間が燃焼室６０として構成されている。

　また、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ９０が配置されている。フィルタ９０は、円筒状の形状を有しており、その中心軸がハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されている。

　ガス発生剤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着火され、燃焼することによってガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤６１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ガス発生剤６１が形成される。

　燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等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。

　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。

　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、たとえばポリビニルアルコール、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。また、この他にも、バインダとしては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、微結晶性セルロース、グアガム、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、デンプン等の多糖誘導体や、二硫化モリブデン、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、アルミナ等の無機バインダも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。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６１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、ディスク型ガス発生器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６１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６１の形状の他にもガス発生剤６１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。

　フィルタ９０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したものや、金属線材を編み込んだ網材をプレス加工することによって押し固めたもの等が利用できる。網材としては、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等が利用できる。

　また、フィルタ９０として、孔あき金属板を巻き回したもの等を利用することもできる。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される。この場合において、形成される孔の大きさや形状は、必要に応じて適宜変更が可能であり、同一金属板上において異なる大きさや形状の孔が含まれていてもよい。なお、金属板としては、たとえば鋼板（マイルドスチール）やステンレス鋼板が好適に利用でき、またアルミニウム、銅、チタン、ニッケルまたはこれらの合金等の非鉄金属板を利用することもできる。

　フィルタ９０は、燃焼室６０にて発生したガスがこのフィルタ９０中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去手段としても機能する。したがって、ガスを十分に冷却しかつ残渣が外部に放出されないようにするためには、燃焼室６０内にて発生したガスが確実にフィルタ９０中を通過するようにすることが必要である。なお、フィルタ９０は、ハウジングの周壁部を構成する下部側シェル１０の筒状部１２および上部側シェル２０の筒状部２２との間で所定の大きさの間隙部２８が構成されることとなるように、当該筒状部１２，２２から離間して配置されている。

　フィルタ９０に対面する部分の上部側シェル２０の筒状部２２には、複数個のガス噴出口２３が設けられている。この複数個のガス噴出口２３は、フィルタ９０を通過したガスをハウジングの外部に導出するためのものである。

　また、上部側シェル２０の筒状部２２の内周面には、上記複数個のガス噴出口２３を閉鎖するようにシール部材としての金属製のシールテープ２４が貼り付けられている。このシールテープ２４としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が好適に利用でき、当該シールテープ２４によって燃焼室６０の気密性が確保されている。

　燃焼室６０のうち、底板部１１側に位置する端部近傍には、下部側支持部材７０が配置されている。下部側支持部材７０は、環状の形状を有しており、フィルタ９０と底板部１１との境目部分を覆うように、これらフィルタ９０と底板部１１とに実質的に宛がわれて配置されている。これにより、下部側支持部材７０は、燃焼室６０の上記端部近傍において、底板部１１とガス発生剤６１との間に位置している。

　下部側支持部材７０は、底板部１１の内底面に沿うように底板部１１に宛がわれた円環板状の基部７１と、フィルタ９０の底板部１１寄りの内周面に当接する当接部７２と、基部７１から天板部２１側に向けて立設された筒状の隔壁部７３とを有している。当接部７２は、基部７１の外縁から延設されており、隔壁部７３は、基部７１の内縁から延設されている。

　下部側支持部材７０は、フィルタ９０をハウジングに固定するための部材であるとともに、作動時において、燃焼室６０にて発生したガスがフィルタ９０の内部を経由することなくフィルタ９０の下端と底板部１１との間の隙間から流出してしまうことを防止する流出防止手段としても機能する。さらに、下部側支持部材７０の隔壁部７３は、ディスク型ガス発生器１Ａの作動時において、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまうことを防止する手段としても機能するが、この点については後述することとする。

　なお、下部側支持部材７０は、点火器４０の作動に伴う伝火薬５６の燃焼によっても破裂および溶融しない部材からなる。下部側支持部材７０は、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されており、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。

　ここで、上述したカップ状部材５０の延設部５３の先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と下部側支持部材７０の基部７１との間に配置されている。これにより、当該先端部５４は、ハウジングの軸方向に沿って底板部１１と基部７１とによって挟み込まれて保持されている。このように構成することにより、カップ状部材５０は、その延設部５３の先端部５４が下部側支持部材７０の基部７１によって底板部１１側に向けて押し付けられた状態となり、底板部１１に対して固定されることになる。

　燃焼室６０のうち、天板部２１側に位置する端部には、上部側支持部材８０が配置されている。上部側支持部材８０は、略円盤状の形状を有しており、フィルタ９０と天板部２１との境目部分を覆うように、これらフィルタ９０と天板部２１とに宛がわれて配置されている。これにより、上部側支持部材８０は、燃焼室６０の上記端部近傍において、天板部２１とガス発生剤６１との間に位置している。

　上部側支持部材８０は、天板部２１に当接する基部８１と、当該基部８１の周縁から立設された当接部８２とを有している。当接部８２は、フィルタ９０の天板部２１側に位置する軸方向端部の内周面に当接している。

　上部側支持部材８０は、フィルタ９０をハウジングに固定するための部材であるとともに、作動時において、燃焼室６０にて発生したガスがフィルタ９０の内部を経由することなくフィルタ９０の上端と天板部２１との間の隙間から流出してしまうことを防止する流出防止手段としても機能する。

　なお、上部側支持部材８０は、点火器４０の作動に伴う伝火薬５６の燃焼によっても破裂および溶融しない部材からなる。上部側支持部材８０は、下部側支持部材７０と同様に、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板やステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。

　この上部側支持部材８０の内部には、燃焼室６０に収容されたガス発生剤６１に接触するように環状形状のクッション材８５が配置されている。これにより、クッション材８５は、燃焼室６０の天板部２１側の部分において天板部２１とガス発生剤６１との間に位置することになり、ガス発生剤６１を底板部１１側に向けて押圧している。

　クッション材８５は、成形体からなるガス発生剤６１が振動等によって粉砕されてしまうことを防止する目的で設けられるものであり、好適にはセラミックスファイバの成形体やロックウール、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からなる部材にて構成される。

　次に、図１を参照して、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの動作について説明する。

　本実施の形態におけるディスク型ガス発生器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。伝火室５５に収容された伝火薬５６は、点火器４０が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬５６の燃焼によってカップ状部材５０は破裂または溶融し、上述の熱粒子が燃焼室６０へと流れ込む。

　流れ込んだ熱粒子により、燃焼室６０に収容されたガス発生剤６１が着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。燃焼室６０にて発生したガスは、フィルタ９０の内部を通過し、その際、フィルタ９０によって熱が奪われて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９０によって除去されて間隙部２８に流れ込む。

　ハウジングの内部の空間の圧力上昇に伴い、上部側シェル２０に設けられたガス噴出口２３を閉鎖していたシールテープ２４が開裂し、当該ガス噴出口２３を介してガスがハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、ディスク型ガス発生器１Ａに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、当該エアバッグを膨張および展開する。

　ここで、上述したように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａは、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたものであり、これに伴ってハウジングの内容積が通常のものよりも大きくなるように主として軸方向に沿ってハウジングが長大化されているとともに、これによってより大きく構成された燃焼室６０内に通常よりも多い量のガス発生剤６１が充填されている。

　ガス発生剤６１の充填量が相対的に多く構成されることに伴い、ディスク型ガス発生器１Ａにおいては、伝火薬５６の充填量も相対的に多く構成されている。具体的には、カップ状部材５０がハウジングの周壁部の軸方向に沿って相対的に長く構成されることで伝火室５５の内容積が大きくなるように構成されており、この大きく構成された伝火室５５に通常よりも多い量の伝火薬５６が充填されている。

　この大きく構成された伝火室５５は、図１を参照して、カップ状部材５０の側壁部５１の内径をＲａとし、カップ状部材５０の頂壁部５２と点火器４０の点火部４１との間のハウジングの周壁部の軸方向に沿った距離をＨａとした場合に、これらＲａおよびＨａが、Ｒａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たしていることで定量的に定義される。本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、上記Ｒａが約１４．０［ｍｍ］に設定されており、上記Ｈａが約２７．０［ｍｍ］に設定されており、Ｒａ／Ｈａの値は、おおよそ０．５２である。なお、作動時におけるガス発生量が比較的小さく設定されたディスク型ガス発生器においては、一般的にＲａ／Ｈａが、Ｒａ／Ｈａ＞１．００の条件を満たすことになる。

　このようにＲａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たすように構成されたディスク型ガス発生器においては、点火器が作動した時点からガス噴出口を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまう問題がある。この点、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、カップ状部材５０の側壁部５１の一部を囲うように隔壁部７３を設けることにより、当該問題を解決している。

　図２は、図１に示すディスク型ガス発生器の作動開始直後における伝火薬の燃焼の指向性を模式的に表わした図である。次に、この図２と前述の図１とを参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいて、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間に遅延が生じない理由について説明する。

　図１に示すように、下部側支持部材７０の基部７１の内縁から立設された筒状の隔壁部７３は、ハウジングの周壁部の軸方向に沿って燃焼室６０の途中位置にまで達するように配置されており、これによりカップ状部材５０の側壁部５１が、底板部１１側に位置しかつ隔壁部７３によって囲まれた第１領域Ｒ１と、天板部２１側に位置しかつ隔壁部７３によって囲われていない第２領域Ｒ２とを有している。

　ここで、側壁部５１の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２は、いずれもカップ状部材５０の伝火室５５を規定する部分に該当し、点火器４０の作動に伴う伝火薬５６の燃焼によって破裂または溶融する部分である。

　また、隔壁部７３の天板部２１側の端部は、ハウジングの周壁部の軸方向に沿って点火器４０の点火部４１の上面よりも天板部２１側に配置されている。これにより、点火器４０の点火部４１は、ハウジングの周壁部の径方向に沿って隔壁部７３によって取り囲まれた状態とされている。

　隔壁部７３と側壁部５１の第１領域Ｒ１との間には、所定の大きさの空間Ｓが形成されており、当該空間Ｓには、ガス発生剤６１は充填されていない。これにより、ガス発生剤６１は、カップ状部材５０の頂壁部５２、カップ状部材５０の側壁部５１の第２領域Ｒ２および下部側支持部材７０の隔壁部７３の外周面に面するように配置されている。

　このように構成することにより、図２に示すように、ディスク型ガス発生器１Ａの作動時において、点火器４０に隣接して配置された部分の伝火薬５６が燃焼することによって発生する熱粒子の飛散方向に所定の指向性を付与することができる（図２においては、当該指向性を模式的に矢印にて表わしている）。

　ここで、一般に、点火器によって着火された伝火薬は、その燃焼によって基本的に放射状に燃え広がり、これに伴って伝火薬が燃焼することによって発生する熱粒子も、放射状に飛散ことになり、上述したような指向性を有していない。

　しかしながら、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、比較的機械強度の高い隔壁部７３が、点火器４０の点火部４１およびその上方の空間をハウジングの周壁部の径方向において取り囲むように設けられていることに伴い、隔壁部７３に向けて飛散した熱粒子が、当該隔壁部７３によって天板部２１側に向けて飛散するようにその進行方向が変更される（換言すれば進行方向が絞られる）ことになるため、効率的に伝火薬５６が天板部２１側に向けて燃え広がるようになる。

　これにより、点火器４０から近い位置に配置された伝火薬５６のみならず、点火器４０から離れた位置に配置された伝火薬５６に対しても、点火器４０の作動開始時点から早期にその着火が行なえることになり、結果としてスムーズにガス発生剤６１を燃焼させることが可能になる。そのため、ガス発生剤６１も迅速に燃焼を開始することになり、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間に遅延が生じることを未然に防止することができる。

　したがって、以上において説明した本実施の形態の如くのディスク型ガス発生器１Ａとすることにより、作動時におけるガス発生量を比較的大きく設定した場合においても、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまうことが効果的に防止できることになり、エアバッグの展開に遅れを生じさせない高性能のディスク型ガス発生器とすることができる。

　ここで、図１を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、隔壁部７３の天板部２１側の端部と点火器４０の点火部４１との間のハウジングの周壁部の軸方向に沿った距離をＨｂとした場合に、当該Ｈｂが、Ｈｂ≦１３．５［ｍｍ］の条件を満たすように構成されている。本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、上記Ｈｂが約４．０［ｍｍ］に設定されており、上述したＨａに対する当該Ｈｂの比率は、約０．１５とされている。このように、距離Ｈｂは、必ずしも大きく設定されている必要はなく、少なくともＨｂ≧０［ｍｍ］の条件を満たせば、相当程度の効果を得ることができる。

　これは、上記Ｈｂを極端に大きく設定した場合には、隔壁部７３によってガス発生剤６１の燃焼が阻害されてしまう結果となり、ディスク型ガス発生器の作動段階において、十分なガス出力（単位時間当たりのガス噴出量）が得られないことにも繋がりかねないためである。したがって、ガス噴出の遅延を防止しつつ、十分に大きいガス出力を早期に得る観点からは、上述したように、Ｈｂ≦１３．５［ｍｍ］の条件を満たすようにディスク型ガス発生器が構成されていることが好ましい。

　また、図１および図２を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、ハウジングの周壁部に設けられた複数個のガス噴出口２３が、いずれもハウジングの周壁部の軸方向において隔壁部７３よりも天板部２１側の位置に設けられている。

　このように構成することにより、点火器４０の作動開始直後において伝火薬５６の燃焼によって着火されることとなる部分のガス発生剤６１からガス噴出口２３までの距離がおおよそ最短経路で構成されることになるため、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間の遅延の発生をさらに効果的に防止することができる。

　また、このように構成することにより、点火器４０の作動開始直後において伝火薬５６の燃焼によって着火されることとなる部分のガス発生剤６１からガス噴出口２３までの間に位置する、作動開始直後における未燃焼のガス発生剤６１および伝火薬５６の量を最小限に抑制できるため、この点においても、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間の遅延の発生をさらに効果的に防止することが可能になる。

　これら効果を確実ならしめるためには、さらに、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの如く、複数個のガス噴出口２３が、ハウジングの周壁部の径方向においてカップ状部材５０の側壁部５１の第２領域Ｒ２に対向する位置に設けられていることが好ましい。具体的には、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、複数個のガス噴出口２３の形成位置と点火器４０の点火部４１との間のハウジングの周壁部の軸方向に沿った距離Ｈｃが約２１．０［ｍｍ］となるように構成されており、これにより複数個のガス噴出口２３が、ハウジングの周壁部の径方向においてカップ状部材５０の側壁部５１の第２領域Ｒ２に対向する位置に設けられている。

　さらに、図１および図２を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、下部側支持部材７０の隔壁部７３が、天板部２１側に向かうにつれて先細りするテーパ部７３ａを有している。このように隔壁部７３に先細り形状のテーパ部７３ａを設けることにより、点火器４０に隣接して配置された部分の伝火薬５６が燃焼することによって発生する熱粒子の飛散方向により強い指向性を付与することができる。したがって、点火器４０から離れた位置に配置された伝火薬５６に対して、点火器４０の作動開始時点からより早期にその着火が行なえることになり、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間の遅延の発生をさらに効果的に防止することができる。

　なお、上述した効果は、先に述べたように、本発明をＲａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たすように構成されたディスク型ガス発生器に適用することで得られる効果であるが、本発明は、特にＲａ／Ｈａ≦０．８０の条件を満たすように構成されたディスク型ガス発生器に適用することで顕著な効果を奏し、さらにはＲａ／Ｈａ≦０．６０の条件を満たすように構成されたディスク型ガス発生器に適用することで特に顕著な効果を奏する。

　図３は、図１に示すディスク型ガス発生器の下部側シェル、点火器および保持部を含むサブアセンブリの模式断面図である。また、図４は、図１に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、下部側シェルを下型に載置した状態を示す模式断面図であり、図５は、保持部を射出成形によって形成する前段階の状態を示す模式断面図である。以下、これら図３ないし図５を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの他の特徴的な構成およびその製造方法（特に射出成形による保持部３０の形成方法）について説明する。

　図３に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が、ハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて内側（すなわち天板部２１側）に向けて傾く傾斜形状を有するように構成されている。この突状筒部１３を除く部分の底板部１１の傾斜角θ１は、０［°］＜θ１≦２［°］であることが好ましい。

　これは、保持部３０の射出成形時において型に下部側シェル１０をセットする際に生じ得る下部側シェル１０のスプリングバックを防止するための工夫である。なお、スプリングバックに関しては、後述する比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘを参照して、後において詳説する。

　図４に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの製造に際しては、下部側シェル１０が所定の形状を有する下型１００上に載置され、その後、図５に示すように、下部側シェル１０を下型１００とで挟み込むように上型２００が図中に示す矢印ＡＲ１方向に向けて下降される。このとき、下部側シェル１０の突状筒部１３の周囲には、保持部３０を射出成形によって形成するためのキャビティＣが下型１００と上型２００との間において形成されることになるが、当該キャビティＣが閉鎖された空間にて構成されることとなるように、上型２００は、下部側シェル１０の突状筒部１３の天板部２１側に位置する軸方向端部の外周部に当接させられる。

　ここで、上述したように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が、ハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて内側に向けて傾く傾斜形状を有しているため、下部側シェル１０は、図４に示すように下型１００上に載置された状態において突状筒部１３を除く部分の底板部１１の内周部においてのみ下型１００と当接し、図５に示すように下型１００と上型２００とによって挟み込まれた後の状態においても突状筒部１３を除く部分の底板部１１の内周部においてのみ下型１００と当接する。

　すなわち、下部側シェル１０の底板部１１の上述した内周部を除く部分においては、下部側シェル１０が下型１００に当接しておらず、下型１００と上型２００とによって挟み込まれた状態においても、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１の傾斜形状が維持されることになる。

　図６は、比較例に係るディスク型ガス発生器の下部側シェル、点火器および保持部を含むサブアセンブリの模式断面図である。また、図７は、図６に示すディスク型ガス発生器の製造過程において、下部側シェルを下型に載置した状態を示す模式断面図であり、図８は、保持部を射出成形によって形成する前段階の状態を示す模式断面図である。以下、これら図６ないし図８を参照して、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘの構成およびその製造方法（特に射出成形による保持部３０の形成方法）について説明する。

　図６に示すように、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が、ハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて外側（すなわち外部側）に向けて傾く傾斜形状を有するように所定の傾斜角θ２をもって構成されている。

　図７に示すように、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘの製造に際しては、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａと同様に、下部側シェル１０が所定の形状を有する下型１００上に載置され、その後、図８に示すように、下部側シェル１０を下型１００とで挟み込むように上型２００が図中に示す矢印ＡＲ１方向に向けて下降される。このとき、下部側シェル１０の突状筒部１３の周囲には、保持部３０を射出成形によって形成するためのキャビティＣが下型１００と上型２００との間において形成されることになるが、当該キャビティＣが閉鎖された空間にて構成されることとなるように、上型２００は、下部側シェル１０の突状筒部１３の天板部２１側に位置する軸方向端部の外周部に当接させられる。

　ここで、上述したように、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が、ハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて外側に向けて傾く傾斜形状を有しているため、下部側シェル１０は、図７に示すように下型１００上に載置された状態において突状筒部１３を除く部分の底板部１１の外周部においてのみ下型１００と当接し、図８に示すように下型１００と上型２００とによって挟み込まれた後の状態においては、突状筒部１３を除く部分の底板部１１の全体が下型１００と当接する。

　すなわち、下部側シェル１０を下型１００上に載置した状態においては、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１の傾斜形状が維持されるが、下型１００と上型２００とによって下部側シェル１０が挟み込まれることにより、下部側シェル１０の上述した底板部１１の外周部を除く部分が図中に示す矢印ＡＲ２方向に向けて押圧されることで変位し、結果として下部側シェル１０に弾性変形が生じる。これにより、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が、下型１００に密着することになる。

　ここで、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａと、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘとを比較した場合に、保持部３０の形成時において、以下の差が生じる。

　図５に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａにおいては、下型１００と上型２００とによって下部側シェル１０が挟み込まれた状態においても、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１の傾斜形状が維持されることになるため、キャビティＣに絶縁性の流動性樹脂材料を注入してこれを固化させた状態においても、当該底板部１１の傾斜形状が維持されることになり、その後、上型２００による下部側シェル１０に対する押圧が解除されても、当該底板部１１の傾斜形状は維持される。すなわち、離型に際して、下部側シェル１０の形状に大きな変化は生じない。

　したがって、保持部３０の形成後に実施される離型に際しても、保持部３０に離型によって応力が加わることが防止でき、下部側シェル１０と保持部３０との密着性が損なわれることなく、歩留りよくディスク型ガス発生器１Ａを製造することができる。

　一方、図８に示すように、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、下型１００と上型２００とによって下部側シェル１０が挟み込まれた状態において、下部側シェル１０に弾性変形が生じているため、キャビティＣに絶縁性の流動性樹脂材料を注入してこれを固化させた状態において、上型２００による下部側シェル１０に対する押圧が解除された際に、当該底板部１１が弾性力に基づいて元の形状に復帰しようとし、下部側シェル１０の上述した底板部１１の外周部を除く部分が図中矢印ＡＲ３方向にむけて変位する。この現象が、いわゆるスプリングバックであり、このスプリングバックにより、射出成形によって形成された保持部３０に大きな応力が付与されてしまう。

　この応力の発生により、下部側シェル１０と保持部３０との間に剥離が発生する可能性が生じ、当該剥離が発生した場合には、下部側シェル１０と保持部３０との密着性が損なわれる結果となる。そのため、比較例に係るディスク型ガス発生器１Ｘにおいては、当該部分における気密性の維持ができなくなるおそれがあり、結果として歩留まりよくディスク型ガス発生器１Ｘを製造することが困難になる。

　ここで、下部側シェル１０は、上述したように、たとえば圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなるため、当該プレス加工の際にその形状に所定のばらつきが発生してしまう。そのため、仮に下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が傾斜形状を有さないように（すなわち平坦になるように）狙いがつけられてプレス加工が実施された場合にも、自ずと形状にばらつきが生じることになる。その結果、プレス加工後のワークには、下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１が平坦なもの、下部側シェル１０の上述した部分の底板部１１がハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて内側に向けて傾斜したもの、下部側シェル１０の上述した部分の底板部１１がハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて外側に向けて傾斜したもの、が含まれることになる。

　したがって、当該ばらつきの発生を考慮し、予め下部側シェル１０の突状筒部１３を除く部分の底板部１１がハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて内側に向けて傾斜したものとなるように狙いをつけてプレス加工することとすれば、プレス加工後のワークには、下部側シェル１０の上述した部分の底板部１１がハウジングの周壁部の径方向外側に向かうにつれて外側に向けて傾斜したものが含まれないことになり、上述したスプリングバックによる不具合の発生を防止することができる。

　一方で、上述した傾斜角θ１が必要以上に大きくなった場合には、下型１００に対する下部側シェル１０の設置安定性が損なわれたり、ガス発生剤６１が収容される燃焼室６０の体積が減少したりするため、当該傾斜角θ１は、０［°］＜θ１≦２［°］であることが好ましい。

　以上において説明した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの他の特徴的な構成を要約すれば、以下のとおりとなる。

　本実施の形態におけるディスク型ガス発生器は、ハウジングと、点火器と、保持部とを備えている。上記ハウジングは、ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、上記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含んでおり、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有している。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る。上記保持部は、上記底板部に設けられており、上記点火器を保持している。上記底板部は、上記天板部側に向けて突設された突状筒部を有しており、上記突状筒部の上記天板部側に位置する軸方向端部には、上記点火器が挿通配置された開口部が設けられている。上記保持部は、上記開口部を経由して上記底板部の内面の一部から上記底板部の外面の一部にまで達するように流動性樹脂材料を上記底板部に付着させてこれを固化させることによって形成されることで少なくともその一部が上記底板部に固着してなる樹脂成形部にて構成されている。上記突状筒部を除く部分の上記底板部は、上記周壁部の径方向外側に向かうにつれて上記天板部側に向けて傾く傾斜形状を有しており、上記突状筒部を除く部分の上記底板部の傾斜角θ１は、０［°］＜θ１≦２［°］の条件を満たしている。

　また、以上において説明した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ａの製造方法を要約すれば、以下のとおりとなる。

　本実施の形態におけるディスク型ガス発生器の製造方法は、上述した本実施の形態におけるディスク型ガス発生器を製造するための方法であって、上記突状筒部が設けられた上記底板部を含む下部側シェルを下型に載置する工程と、上記開口部に挿通するように上記点火器を上記下型にセットする工程と、上記下型に対して上型を下降させることで上記下部側シェルを上記上型および上記下型によって挟み込む工程と、上記下型、上記上型、上記下部側シェルおよび上記点火器によって規定されるキャビティに上記流動性樹脂材料を注入してこれを固化させて上記保持部を形成する工程と、上記上型および上記下型を上記保持部が形成された上記下部側シェルから離型する工程とを備えており、上記下部側シェルを上記上型および上記下型によって挟み込む工程において、上記突状筒部の外周部に当接するように上記上型を下降させるものである。

　（実施の形態２）
　図９は、本発明の実施の形態２におけるディスク型ガス発生器の概略図である。以下、この図９を参照して、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂについて説明する。なお、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂは、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａと同様に、作動時におけるガス発生量が比較的大きく設定されたものであるが、そのガス発生量は、約２．０［ｍｏｌ］に設定されている。

　図９に示すように、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいては、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａに比較して、作動時におけるガス発生量が少ない分だけ、ガス発生剤６１の充填量が少なく構成されており、また、伝火薬５６の充填量も少なく構成されている。これに伴い、カップ状部材５０のハウジングの周壁部の軸方向に沿った長さも短く構成されており、上記Ｒａが約１４．０［ｍｍ］であるのに対し、上記Ｈａが約１４．２［ｍｍ］に設定されており、Ｒａ／Ｈａの値は、おおよそ０．９９である。

　したがって、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいても、Ｒａ／Ｈａが、Ｒａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たすことになり、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまう問題が生じ得る。そのため、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいても、上述した実施の形態１におけるディスク型ガス発生器１Ａと同様に、カップ状部材５０の側壁部５１の一部を囲うように隔壁部７３を設けることにより、当該問題を解決している。

　ここで、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいても、上記Ｈｂが、Ｈｂ≦１３．５［ｍｍ］の条件を満たすように構成されており、具体的には、上記Ｈｂが約４．０［ｍｍ］に設定されている。したがって、上述したＨａに対する当該Ｈｂの比率は、約０．２８とされている。

　また、本実施の形態におけるディスク型ガス発生器１Ｂにおいては、上記Ｈｃが約１６．０［ｍｍ］となるように構成されており、これにより複数個のガス噴出口２３の底板部１１側の部分が、ハウジングの周壁部の径方向においてカップ状部材５０の側壁部５１の第２領域Ｒ２に対向するように設けられている。

　このように構成されたディスク型ガス発生器１Ｂにおいても、上述した実施の形態１において説明した効果と同様の効果が得られることになり、点火器４０が作動した時点からガス噴出口２３を介して外部にガスが噴出され始める時点までの時間が遅延してしまうことが効果的に防止でき、結果としてエアバッグの展開に遅れを生じさせない高性能のディスク型ガス発生器とすることができる。

　上述した本発明の実施の形態１および２においては、金属製の部材をプレス加工することによって成形されたプレス成形品にて上部側シェルおよび下部側シェルを構成した場合を例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、プレス加工と他の加工（鍛造加工や絞り加工、切削加工等）との組み合わせによって形成された上部側シェルおよび下部側シェルを使用することとしてもよいし、上記他の加工のみによって形成された上部側シェルおよび下部側シェルを使用することとしてもよい。

　また、上述した本発明の実施の形態１および２においては、下部側シェルに突状筒部を設けた場合を例示したが、当該突状筒部が設けられない構成のガス発生器に本発明を適用することも当然に可能である。

　このように、今回開示した上記実施の形態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，１Ｂ　ディスク型ガス発生器、１０　下部側シェル、１１　底板部、１２　筒状部、１３　突状筒部、１４　窪み部、１５　開口部、２０　上部側シェル、２１　天板部、２２　筒状部、２３　ガス噴出口、２４　シールテープ、２８　間隙部、３０　保持部、３１　内側被覆部、３２　外側被覆部、３３　連結部、３４　雌型コネクタ部、４０　点火器、４１　点火部、４２　端子ピン、５０　カップ状部材、５１　側壁部、５２　頂壁部、５３　延設部、５４　先端部、５５　伝火室、５６　伝火薬、６０　燃焼室、６１　ガス発生剤、７０　下部側支持部材、７１　基部、７２　当接部、７３　隔壁部、７３ａ　テーパ部、８０　上部側支持部材、８１　基部、８２　当接部、８５　クッション材、９０　フィルタ、１００　下型、２００　上型、Ｃ　キャビティ、Ｒ１　第１領域、Ｒ２　第２領域、Ｓ　空間。

Claims (9)

1. 　ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含み、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有するハウジングと、
   　前記底板部に組付けられ、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含む点火器と、
   　伝火薬が収容された伝火室を内部に有し、前記伝火室が前記点火部に面するように前記燃焼室に向けて突出して配置され、前記点火器の作動に伴う前記伝火薬の燃焼により前記伝火室を規定する部分の全体が破裂または溶融するカップ状部材と、
   　前記ハウジングの内部に位置し、前記燃焼室を取り囲むように前記周壁部の内周面に沿って配置された筒状のフィルタと、
   　前記フィルタを前記ハウジングに固定し、前記点火器の作動に伴う前記伝火薬の燃焼によっても破裂および溶融しない固定部材とを備え、
   　前記カップ状部材は、前記伝火室を規定する筒状の側壁部と、前記伝火室を規定するとともに前記側壁部の前記天板部側に位置する軸方向端部を閉塞する頂壁部とを含み、
   　前記固定部材は、前記底板部の内底面に沿うように前記底板部に宛がわれた基部と、前記フィルタの前記底板部寄りの内周面に当接する当接部と、前記基部から前記天板部側に向けて立設された筒状の隔壁部とを有し、
   　前記側壁部の内径をＲａとし、前記頂壁部と前記点火部との間の前記周壁部の軸方向に沿った距離をＨａとした場合に、前記Ｒａおよび前記Ｈａが、Ｒａ／Ｈａ≦１．００の条件を満たし、
   　前記隔壁部が前記周壁部の軸方向に沿って前記燃焼室の途中位置にまで達するように配置されることにより、前記側壁部が、前記底板部側に位置しかつ前記隔壁部によって囲まれた第１領域と、前記天板部側に位置しかつ前記隔壁部によって囲われていない第２領域とを有し、
   　前記隔壁部の前記天板部側の端部が、前記周壁部の軸方向に沿って前記点火部よりも前記天板部側に配置され、
   　前記ガス発生剤が、少なくとも前記頂壁部、前記側壁部の前記第２領域および前記隔壁部の外周面に面するように配置されている、ガス発生器。
2. 　前記Ｒａおよび前記Ｈａが、Ｒａ／Ｈａ≦０．８０の条件をさらに満たす、請求項１に記載のガス発生器。
3. 　前記隔壁部の前記天板部側の端部と前記点火部との間の前記周壁部の軸方向に沿った距離をＨｂとした場合に、前記Ｈｂが、Ｈｂ≦１３．５［ｍｍ］の条件を満たす、請求項１または２に記載のガス発生器。
4. 　前記ガス噴出口が、前記周壁部の軸方向において前記隔壁部よりも前記天板部側の位置に設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 　前記ガス噴出口が、前記周壁部の径方向において前記側壁部の前記第２領域に対向する位置に設けられている、請求項４に記載のガス発生器。
6. 　前記基部が、円環板状の形状を有し、
   　前記当接部が、前記基部の外縁から延設されているとともに、前記隔壁部が、前記基部の内縁から延設されている、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。
7. 　前記ガス発生剤が、前記側壁部の前記第１領域と前記隔壁部との間の空間に配置されていない、請求項１から６のいずれかに記載のガス発生器。
8. 　前記隔壁部が、前記天板部側に向かうにつれて先細りするテーパ部を有している、請求項１から７のいずれかに記載のガス発生器。
9. 　ガス噴出口が設けられた筒状の周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端および他端を閉塞する天板部および底板部とを含み、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に有するハウジングと、
   　前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器と、
   　前記底板部に設けられ、前記点火器を保持する保持部とを備え、
   　前記底板部は、前記天板部側に向けて突設された突状筒部を有し、
   　前記突状筒部の前記天板部側に位置する軸方向端部には、前記点火器が挿通配置された開口部が設けられ、
   　前記保持部は、前記開口部を経由して前記底板部の内面の一部から前記底板部の外面の一部にまで達するように流動性樹脂材料を前記底板部に付着させてこれを固化させることによって形成されることで少なくともその一部が前記底板部に固着してなる樹脂成形部にて構成され、
   　前記突状筒部を除く部分の前記底板部は、前記周壁部の径方向外側に向かうにつれて前記天板部側に向けて傾く傾斜形状を有し、
   　前記突状筒部を除く部分の前記底板部の傾斜角θ１が、０［°］＜θ１≦２［°］の条件を満たしている、ガス発生器。

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