WO2019035285A1

WO2019035285A1 - ガス発生器

Info

Publication number: WO2019035285A1
Application number: PCT/JP2018/025651
Authority: WO
Inventors: 福本健二; 花野鉄平
Original assignee: 株式会社ダイセル
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2019-02-21
Also published as: JP2019034629A; CN110770089B; US11383671B2; CN110770089A; US20200164327A1; DE112018004160T5; JP6933527B2

Abstract

本発明は、筒状ハウジングの第１端部側に点火器を含むエンハンサ室を有するガス発生器であり、　前記エンハンサ室が、前記第１端部側に固定された点火器と前記筒状ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間でありエンハンサ剤を収容し、　前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有し、前記周壁部が、周壁本体部と、前記周壁本体部から外側に拡張された環状部を有し、前記周壁本体部が厚さ方向に貫通された複数のノズルを有し、　前記カップ状隔壁が、前記環状部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間に筒状間隙が形成され、前記周壁本体部に形成されたノズルが前記筒状間隙に面するように配置され、前記筒状間隙には前記ガス発生剤が存在していない、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用として使用できるガス発生器に関する。

背景技術
　乗員の側面にエアバッグを展開させる装置に使用されるガス発生器は、その取り付け場所の関係から細長い筒形状のものが多く、筒形状のハウジングの軸が略鉛直方向に向けられたり、水平方向に向けられたりして車両内部に配置されている。

　筒形状のハウジングを有しているガス発生器としては、一端側に点火器が配置され、軸方向反対側にディフューザ部が配置され、それらの間にガス発生剤が収容された構造のものが知られている。このようなガス発生器の場合には、点火器に近い位置にあるガス発生剤からディフューザ部側にあるガス発生剤まで順次燃焼して行くことになるため、ガス発生剤の燃焼のし易さが重要になる。

　本発明に関連するものとして、ＪＰ５３９９９３５Ｂのガス発生器が挙げられる。

　さらに、ＵＳ７５２７２８９Ｂの図１に示すガス発生器では、ガス排出口８４を中間位置に配置することで、燃焼室が、第１ガス発生剤４３が収容された第１燃焼室４０と、第２ガス発生剤７３が収容された第２燃焼室７０に分離されている。

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、筒状ハウジングの第１端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
　前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第１端部側に固定された点火器と前記筒状ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
　前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、周壁本体部と、前記周壁本体部から外側に拡張された環状部を有し、前記周壁本体部が厚さ方向に貫通された複数のノズルを有しているものであり、
　前記カップ状隔壁が、前記環状部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間に筒状間隙が形成され、前記周壁本体部に形成されたノズルが前記筒状間隙に面するように配置されており、前記筒状間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器を提供する。

　本発明の第２の態様（以下「第２の態様」という）は、筒状ハウジングの第１端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
　前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第１端部側に固定された点火器と前記ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
　前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、前記底部側の一部に複数本の溝を有している溝形成部と、前記開口部側の残部に前記溝を有していない溝不形成部とからなり、
　前記溝形成部における複数本の溝が、底部との境界部から前記溝不形成部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されており、前記溝形成部の溝内に厚さ方向に貫通されたノズルが形成されているものであり、
　前記カップ状隔壁が、前記周壁部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記溝形成部の複数本の溝と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間には軸方向に伸びた複数本の間隙が形成されており、
　前記間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器を提供する。

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

図１は、（ａ）において、本発明のガス発生器の軸方向の断面図、（ｂ）において、（ａ）の部分拡大断面図である。図２は、図１とは別実施形態のガス発生器の部分断面図である。図３は、さらに別実施形態のガス発生器のカップ状隔壁の部分斜視図である。図４は、さらに別実施形態のガス発生器の部分断面図である。図５は、さらに別実施形態のガス発生器の部分断面図である。図６は、さらに別実施形態のガス発生器のカップ状隔壁の部分斜視図である。図７は、さらに別実施形態のス発生器の軸方向の断面図である。

発明の詳細な説明
　ＪＰ５３９９９３５Ｂのガス発生器では、筒状ハウジング１０の内部に筒状部材３０を配置することで、ガス発生剤５０の燃焼性が向上されている。

　ＵＳ７５２７２８９Ｂの図１に示すガス発生器では、燃焼室が二つに分離され、それぞれの燃焼室の軸方向長さを短くすることで、ガス発生剤の燃焼性が向上されている。

　本発明は、ガス発生剤の燃焼性とエンハンサ剤からの燃焼生成物を含む燃焼ガスの排出性の良いガス発生器を提供する。

　第１の態様のガス発生器は、ＪＰ５３９９９３５Ｂのガス発生器において、筒状部材３０を使用しないことで軽量化と組み立て工程の簡略化を達成すると共に、ガス発生剤の燃焼性とエンハンサ剤からの燃焼生成物を含むガス排出性を向上させたものである。

　カップ状隔壁は、周壁本体部と、周壁本体部から外側に拡張した環状部を有しているものである。

　周壁本体部は、エンハンサ室と筒状間隙を連通させるためのノズルを有している。ノズルは、周壁本体部が厚さ方向に貫通されて形成されたものであり、大きさを調整することで１または複数を形成することができる。なおノズルの一部は、本発明の効果が得られる範囲内で底部に形成されていてもよい。

　カップ状隔壁は、周壁本体部（小径周壁部）よりも外径の大きな環状部（大径周壁部）を有しており、さらに前記小径周壁部と前記大径周壁部の外径差に起因する環状段差部を有している態様Ａ、周壁本体部と周壁本体部の開口部に形成されたフランジ部（環状部）を有しており、前記フランジ部が半径方向外側に伸ばされた、または前記フランジ部が斜め方向外側に伸ばされた態様Ｂなどを使用することができる。

　環状部の外径は筒状ハウジングの内径と同程度であり、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、環状部は筒状ハウジングの内壁面に当接される。

　周壁本体部の外径は筒状ハウジングの内径よりも小さいため、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、周壁本体部と筒状ハウジングの内壁面との間に筒状間隙が形成される。筒状間隙の幅は均一でもよいし、部分的に狭くなったり、広くなったりしていてもよい。

　なお、筒状ハウジング内にカップ状隔壁を挿入したとき、カップ状隔壁が第２端部側に移動することを防止するため、筒状ハウジング内に環状部（態様Ａでは大径周壁部であり、態様Ｂではフランジ部）が圧入されるようにする方法、筒状ハウジングの内壁面に複数の内側突起を形成して、前記内側突起がカップ状隔壁の環状部に当接されるようにする方法を適用することができる。

　次に、第１の態様のガス発生器におけるカップ状隔壁の周壁本体部と筒状ハウジングの内壁面との間の筒状間隙による特有の作用を説明する。

　なお、前記筒状間隙による特有の作用の発現と関連するため、第１の態様のガス発生器の組み立て方法を説明する。第１の態様のガス発生器は、例えば、次のようにして組み立てられる。

　まず、筒状ハウジングの第２端部側の開口部にディフューザ部を取り付ける。

　次に、筒状ハウジングの燃焼室となる空間内に所要量のガス発生剤を収容する。ガス発生剤は複数のガス発生剤成型体をランダムに燃焼室に充填する。ガス発生剤の大きさや形状は特に制限されず公知のものを使用することができるが、例えば、円柱形状、凹部または貫通孔のある円柱形状、ディスク形状、凹部または貫通孔のあるディスク形状のものなどである。ガス発生剤を燃焼室となる空間に収容するときは、タッピングなどの方法で振動を加えながらにランダムに充填する。例えば、円柱形状のガス発生剤を使用するとき、所要量のガス発生剤の向きなどを揃えることなく、まとめて燃焼室となる空間内に投入して充填する。

　ガス発生剤の収容率（充填率）は制限されるものではないが、例えば、次式：（ガス発生剤の合計体積）／（燃焼室の容積）×100から求められる収容率が４０～７０％の範囲にすることができる。ガス発生剤の体積は、凹部や貫通孔がないとしたときの体積である。

　次に、カップ状隔壁を挿入した後、エンハンサ室となる空間内に公知のエンハンサ剤（エンハンサ剤となるガス発生剤も含む）を収容する。

　次に、第１端部の開口部に点火器を取り付ける。

　燃焼室内のガス発生剤は、粉化を防止するため、外部からの振動により動かない程度に密に収容されているが、ランダムに収容されているため、多数のガス発生剤が様々な方向を向いた状態で存在している。このため、ガス発生剤が収容された燃焼室の中心軸近傍部分には隙間が存在するが、前記隙間は第１端部から第２端部までの間でランダム方向に変化している隙間（例えばジグザグの隙間）であるため、ガス発生剤が燃焼して発生した燃焼ガスは、ハウジングの第１端部から第２端部に向かって移動し難くなっている。

　これに対して、筒状ハウジングの内壁面に沿う位置は、曲面である筒状ハウジングの内壁面とガス発生剤が接触しているため、筒状ハウジングの中心軸近傍部分と比べると、第１端部から第２端部にかけて連通された隙間が形成され易くなっている。このため、ガス発生剤が燃焼して発生した燃焼ガスや、エンハンサ剤からの燃焼生成物（高温ガスや火炎）が移動しやすくなっている。

　第１の態様のガス発生器は、カップ状隔壁の周壁本体部と筒状ハウジングの間に筒状間隙が形成されており、カップ状隔壁のノズルは前記筒状間隙に面している。このため、点火器が作動してエンハンサ剤が着火燃焼して発生した火炎などの燃焼生成物は、前記ノズルから筒状間隙内に放出される。

　筒状間隙内に放出された燃焼生成物は、筒状間隙内を移動する間に整流された後、燃焼室に流入する。筒状ハウジングの内壁面には第２端部まで連通した間隙が形成されやすいので、燃焼生成物の一部は燃焼室に流入後もそのまま筒状ハウジングの内壁面に沿って、前記内壁面とガス発生剤との隙間を縫って第２端部方向に移動してディフューザ部から排出され、残部はその過程でガス発生剤を着火燃焼させる。

　燃焼室内のガス発生剤は、筒状ハウジングの内壁面に沿って軸方向に燃焼が進行する燃焼形態と、筒状ハウジングの内壁面に沿う位置から半径方向内側に燃焼が進行する燃焼形態の両方により燃焼が進行することになる。

　このように筒状ハウジングの内壁面に沿ってガス発生剤の燃焼が進行し易くなっているため、点火器の作動後、ディフューザ部のガス排出口から燃焼ガスが排出され始めるまでの時間をより短くすることができるほか、筒状ハウジングの中心軸近傍部分に位置するガス発生剤の燃焼性も向上される。

　エンハンサ剤からの燃焼生成物が、筒状ハウジングの内壁面を通ってディフューザ部まで迅速に到達するため、前記筒状ハウジングの内壁面のうち、周壁本体部に形成されたノズルの位置からカップ状隔壁の底部に至る領域には、筒状間隙に向かって突起した突出部が形成されない。この領域に突出部があると、この突出部で燃焼生成物が半径方向内側に向いてしまい、第２端部側に向かう流れが乱れるためである。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の内径（Ｄ）と前記カップ状隔壁の周壁本体部の外径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）が０．８０～０．９５の範囲であり、
　前記筒状間隙の軸方向長さ（Ｌ１）と前記燃焼室の軸方向長さ（Ｌ２）の比（Ｌ１／Ｌ２）が０．０５～０．５の範囲からなるものである。

　ｄ／Ｄは、筒状間隙の幅を示す比である。ｄ／Ｄが前記範囲であると、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙から燃焼室に入った後、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなるので好ましい。

　筒状間隙の幅が余り大きいと、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙を通過する過程で十分な方向性が得られず、燃焼室に入るときに拡散し易くなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れる量が減少するので好ましくない。またガス発生剤が筒状間隙に侵入しやすくなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向の流れが更に乱される。

　Ｌ１／Ｌ２は、筒状間隙の長さを示す比である。Ｌ１／Ｌ２が前記範囲であると、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙から燃焼室に入った後、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなるので好ましい。

　筒状間隙の長さが余り短すぎると、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙を通過する過程で十分な方向性が得られず、燃焼室に入るときに拡散し易くなり、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れる量が減少するので好ましくない。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が均一幅の間隙からなるものである。

　筒状間隙は均一幅であり、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙を通過する間に整流されたあとで燃焼室に入るため、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなるので好ましい。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
　前記カップ状隔壁の環状部および周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の一部または全部が、前記環状部から周壁本体部に内径が大きくなるように傾斜した傾斜面であり、
　前記周壁本体部のノズルが前記傾斜面に面しており、
　前記筒状間隙の一部または全部が、前記環状部側から前記底部側に幅が大きくなっているものである。

　本態様では、筒状ハウジング自体が部分的に変形されることで傾斜面が形成されているが、筒状ハウジング自体は変形させることなく、前記傾斜面が形成できるような別部材を配置することもできる。

　カップ状隔壁の周壁本体部に形成されているノズルが筒状ハウジングの傾斜面に面しているため、エンハンサ室で発生した燃焼生成物がノズルから筒状間隙に入った後、前記傾斜面に衝突することで筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に滑らかに向きが変えられ、筒状間隙を通る間に整流される。このため、筒状間隙から燃焼室に入った燃焼生成物は、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなるので好ましい。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部が複数本の溝を有しており、
　前記複数本の溝が、前記環状部から前記底面部との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されているものであり、
　前記周壁本体部のノズルが前記溝内に形成されているものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が不均一幅の間隙からなるものである。

　カップ状隔壁の周壁本体部が複数本の溝を有しているため、前記溝と前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙の幅が、前記溝がない周壁本体部と前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙の幅よりも大きくなっている。

　エンハンサ室で発生した燃焼生成物が筒状間隙に入った後、溝に沿って流れる間に整流されるため、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなるので好ましい。また溝の存在により筒状間隙全体の幅（平均幅）が大きくなっているため、より短い時間で燃焼生成物を移動させることができる。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記複数のノズルよりも底部寄りの部分に拡張された拡張面部を有しており、前記拡張面部の外径が前記周壁本体部の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジングの内径よりも小さなものであり、
　前記周壁本体部と、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙が均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記拡張面部と前記筒状ハウジングの内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである。

　周壁本体部の領域に形成された拡張面部は、前記底部自体が拡張されたものでもよいし、別部材が前記底部や周壁本体部に固定されたものでもよい。

　環状狭窄部は、カップ状隔壁と筒状ハウジングの内壁面との間の筒状ハウジング側に形成されている。

　筒状間隙から燃焼室への出口が筒状ハウジングの内径面寄りの環状狭窄部になっているため、燃焼生成物が筒状間隙から環状狭窄部を通って燃焼室内に出るときには排出速度が高められた状態で噴出され、かつ筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなっている。このため、ガス発生剤の着火速度も高められ、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなっており、燃焼ガスのディフューザ部までの到達時間もより短縮される。

　第１の態様のガス発生器の好ましい態様は、前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記周壁本体部と、前記周壁本体部よりも半径方向外側に突出した最大外径部と、前記最大外径部と前記周壁本体部の間の傾斜面部を有し、前記傾斜面部が前記ノズルを有しているものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が不均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記最大外径部と前記ハウジング内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである。

　環状狭窄部は、カップ状隔壁と筒状ハウジングの内壁面との間の筒状ハウジング側に形成されている。筒状間隙から燃焼室への出口が筒状ハウジングの内径面寄りの環状狭窄部になっているため、燃焼生成物が筒状間隙から環状狭窄部を通って燃焼室内に出るときには排出速度が高められた状態で噴出され、かつ筒状ハウジングの内壁面に沿う方向に流れ易くなっている。このため、ガス発生剤の着火速度も高められ、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなっており、燃焼ガスのディフューザ部までの到達時間もより短縮される。

　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カップ状隔壁の外部形状が異なっており、それに伴いカップ状隔壁と筒状ハウジングの内壁面の間の間隙の形態が異なるほかは、第１の態様のガス発生器と同じものである。

　カップ状隔壁は、溝形成部の溝部分を除いた周壁部の全面が筒状ハウジングの内壁面に当接されているため、カップ状隔壁の溝形成部と筒状ハウジングの内壁面との間には、周方向に間隔をおき、かつ軸方向に延びる複数本の溝状間隙が形成されている。溝形成部の溝の幅や深さを調整することで、間隙自体の容積を調整することができる。

　第２の態様のガス発生器は、溝状間隙を有しているため、エンハンサ室で発生した燃焼生成物が溝状間隙から燃焼室に入った後、筒状ハウジングの内壁面に沿う方向、つまりディフューザ部へ向かう方向に整えられて流れ易くなり、筒状ハウジングの内壁面と接触する位置にあるガス発生剤が燃焼され易くなっているので好ましい。

　本発明のガス発生器は、燃焼室内に収容されているガス発生剤の燃焼性を向上させるための部材を前記燃焼室内に配置することなく、筒状ハウジングの内壁面と前記ガス発生剤により形成される隙間を利用することで、ガス発生剤の燃焼性と燃焼ガスの排出性が改善されている。

　本発明のガス発生器は、自動車に搭載するエアバッグ装置用のガス発生器として利用することができる。

発明の実施の形態
　（１）図１のガス発生器
　ガス発生器１は、筒状ハウジング１０の第１端部１１から第２端部１２方向に順に、エンハンサ室１６、燃焼室４０、ディフューザ部５０を有している。筒状ハウジング１０は、内側突起部１３がある部分と点火器１５を固定している第１端部１１側を除いて均一内径のものである。

　筒状ハウジング１０の第１端部１１の開口部には、公知のガス発生器で使用しているものと同じ点火器１５が取り付けられている。点火器１５から軸方向に間隔おいてカップ状隔壁２０が配置されており、点火器１５とカップ状隔壁２０により軸（図１中の一点鎖線）方向から挟まれた内部空間がエンハンサ室１６となっている。

　図１に示す実施形態のエンハンサ室１６は、点火器１５、筒状ハウジングの内壁面１０ａおよびカップ状隔壁２０で包囲された空間であるが、カップ状隔壁２０の開口部２３が点火器１５に当接されることで、点火器１５とカップ状隔壁２０で包囲された空間であってもよい。エンハンサ室１６には、公知のエンハンサ剤またはエンハンサ剤として機能するガス発生剤が収容されている（図示せず）。

　カップ状隔壁２０は、底部２１、周壁部２２および開口部２３を有しており、底部２１が燃焼室４０に面し、開口部２３が点火器１５に面するように配置されている。底部２１は、燃焼室４０内のガス発生剤４１と接触する面であるため、必要に応じてクッション材で覆うことができる。

　周壁部２２は、開口部２３側の大径周壁部２４と、底部２１側の大径周壁部２４よりも外径の小さい小径周壁部２５と、大径周壁部２４と小径周壁部２５の間の環状段差部２６を有している。大径周壁部２４の外径は均一であり、小径周壁部２５の外径は均一である。

　小径周壁部２５は、周方向に等間隔で形成された複数のノズル２５ａを有している。ノズル２５ａは、小径周壁部２５の厚さ方向に貫通されたものである。

　カップ状隔壁２０の大径周壁部２４の外表面は、筒状ハウジングの内壁面１０ａに当接されている。カップ状隔壁２０の環状段差部２６は、筒状ハウジングの内壁面１０ａに形成された内側突起部１３に当接されることで、第２端部１２側への移動が阻止されている。内側突起部１３は、例えば周方向に間隔をおいて複数が形成されている。

　カップ状隔壁２０の小径周壁部２５と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａの間には、均一幅の筒状間隙３０が形成されている。筒状間隙３０の幅は、燃焼室４０内のガス発生剤４１が入り込まない大きさである。小径周壁部２５に形成されたノズル２５ａは筒状間隙３０に面している。

　燃焼室４０には、公知のガス発生器で使用しているものと同じガス発生剤４１が収容されている。

　図１に示す実施形態では、ディフューザ部５０側にカップ部材４５が配置されているが、カップ状部材４５がない実施形態でもよい。

　カップ部材４５は、カップ部材底面部４６、カップ部材周壁部４７、カップ部材開口部４８、カップ部材フランジ部４９を有しており、カップ部材周壁部４７は複数の第１ガス通過孔４７ａを有している。第１ガス通過孔４７ａは、ガス発生剤４１が入り込まない大きさのものである。

　カップ部材４５は、フランジ部４９において筒状ハウジング１０内に圧入されており、フランジ部４９はディフューザ部５０に当接されている。

　カップ状隔壁２０の小径周壁部２５と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａの内径（Ｄ）とカップ状隔壁２０の小径周壁部２５の外径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）は、約０．９である。

　筒状間隙３０の軸方向長さ（Ｌ１）と燃焼室４０の軸方向長さ（Ｌ２）の比（Ｌ１／Ｌ２）は約０．１５である。

　ディフューザ部５０は、筒状ハウジング１０の第２端部１２側の開口部を閉塞して取り付けられている。ディフューザ部５０は、カップ形状のものであり、周壁部５１に複数のガス排出口５２が形成されている。

　図１に示す実施形態では、ディフューザ部５０の開口部側の段差部５４に環状板５５が配置され、溶接固定されている。環状板５５は、中心部に一つの第２ガス通過孔５５ａを有している。第２ガス通過孔５５ａは、防湿目的でディフューザ部５０側からシールテープが貼り付けられている。

　ディフューザ５０には、ガス排出口５２を内側から覆うようにして筒状フィルタ６０が配置されている。

　次に図１のガス発生器１をエアバッグ装置のガス発生器として使用した場合の動作を説明する。

　点火器１５が作動してエンハンサ室１６内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。エンハンサ室１６内の燃焼生成物は、ノズル２５ａから筒状間隙３０内に流出される。

　筒状間隙３０内に入った燃焼生成物は、筒状間隙３０内を移動しながら整流されて燃焼室４０内に入った後、そのまま筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を縫うようにして内壁面１０ａに沿って移動しながら、その一部は第２端部１２まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　その後、ガス発生剤４１の燃焼は、先に筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に進行しながら、遅れて筒状ハウジング１０の半径方向内側にも進行して、燃焼室４０内のガス発生剤４１全体が着火燃焼される。このため、筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向の燃焼により生じた燃焼ガスは、カップ部材４５の第１ガス通過孔４７ａを通り、環状板５５の第２ガス通過孔５５ａを通ってディフューザ部５０内に入ったあと、筒状フィルタ６０を通り、ガス排出口５２から排出され、エアバッグを膨張させる。その後、燃焼室４０内の残部のガス発生剤４１が着火燃焼して生じた燃焼ガスが同じ排出経路を通って排出され、エアバッグを膨張させる。

　このように筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向へ、エンハンサ室からの燃焼生成物の一部とガス発生剤から先に発生した燃焼ガスが排出されるため、点火器１５が作動してガス排出口５２から燃焼ガスが排出開始されるまでの時間が短縮される。また燃焼室４０内のガス発生剤４１全体の燃焼性も向上されているため、エアバッグの膨張性能も優れている。特に筒状間隙３０は、ノズル２５ａからカップ状隔壁２０の底部２１にかけて筒状ハウジング１０の内壁面１０ａから内側に突出した箇所がないため、筒状間隙３０から燃焼室４０への燃焼生成物の流れが乱されず、燃焼生成物が燃焼室４０の第２端部１２の側まで届きやすくなる。

　（２）図２のガス発生器
　図２のガス発生器１Ａは、筒状ハウジング１０の一部形状が異なっているほかは図１のガス発生器１と同じものである。

　カップ状隔壁２０の環状段差部２６および小径周壁部２５と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａには、環状凹部１４と傾斜面部１７が形成されている。

　環状凹部１４は、筒状ハウジング１０の一部が周方向に連続的に窪んだ部分であり、環状凹部１４は、カップ状隔壁２０の環状段差部２６と小径周壁部２５に当接されている。

　傾斜面部１７は、環状段差部２６から小径周壁部２５側に内径が大きくなるように傾斜しているものである。

　カップ状隔壁２０と筒状ハウジングの内壁面１０ａの間の筒状間隙３０は、環状段差部２６側から底部２１側に向かって幅が大きくなっている部分を有している。

　カップ状隔壁の２０の小径周壁部２５に形成されたノズル２５ａは、傾斜面部１７と半径方向に対向する位置にある。

　図２のガス発生器１Ａの動作を説明する。但し、図２には図示していないが図１と同じ部分は図１に沿って説明する。

　筒状間隙３０内に入った燃焼生成物は、傾斜面部１７に衝突したあと軸方向に向きを変え、筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れて燃焼室４０内に入った後、その一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１の隙間、およびガス発生剤４１同士の隙間を縫うようにして内壁面１０ａに沿う方向に移動しながら、燃焼室４０の第２端部１２側まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　上記のとおり、図２に示すガス発生器１Ａは、ノズル２５ａから流出した燃焼生成物が最初に傾斜面部１７に衝突するため、傾斜面部１７に相当する部分が平坦面である図１の実施形態と比べると、燃焼生成物がハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。

　（３）図３のカップ状隔壁を有するガス発生器
　図３のカップ状隔壁120と図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０は異なっているが、図３のカップ状隔壁120は、そのまま図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換使用できるものである。

　カップ状隔壁120は、底部121、大径周壁部124と小径周壁部125からなる周壁部122、環状段差部126、図示していない開口部を有しているものである。

　小径周壁部125は、環状段差部126から底部121との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に等間隔で形成された複数本の溝124と、溝124が形成されていない面123を有している。それぞれの溝124内にノズル125aが形成されている。

　図３に示すカップ状隔壁120を図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換して配置したとき、小径周壁部125と筒状ハウジングの内壁面１０ａとの間に形成される筒状間隙は、複数本の溝124の存在により不均一幅の間隙になっている。

　このため、小径周壁部125の溝124がない面123の外径とカップ状隔壁２０の小径周壁部２０の外径が同じである場合には、図３のカップ状隔壁120を使用した方が筒状間隙の幅が部分的に広くなる。

　図３に示すカップ状隔壁120を図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換して配置したときの動作を説明する。

　点火器１５が作動してエンハンサ室１６内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。エンハンサ室１６内の燃焼生成物は、ノズル125aから筒状間隙３０内に流出する。

　筒状間隙３０内に入った燃焼生成物は、筒状ハウジングの内壁面１０ａに衝突したあと軸方向に向きを変え、筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れて燃焼室４０内に入る。その後、燃焼生成物の一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１の隙間、およびガス発生剤４１同士の隙間を縫うようにして内壁面１０ａに沿う方向に移動しながら、燃焼室４０の第２端部１２側まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　上記のとおり、図３に示すカップ状隔壁120を使用したガス発生器は、ノズル125aから流出した燃焼生成物は、溝124がある分だけ筒状間隙３０の幅が大きくなっていることと、燃焼生成物が溝124に沿って流れることから、燃焼生成物がハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。

　（４）図４のガス発生器
　図４のガス発生器１Ｂは、カップ状隔壁２０Ａの一部形状が異なっているほかは図１のガス発生器１と同じものである。カップ状隔壁２０Ａの本体部分（拡張平面部７０を除いた部分）は、図１に示すガス発生器１で使用したカップ状隔壁２０と同じものと同じであるが、カップ状隔壁２０Ａの底部２１が半径方向外側に拡張された拡張平面部７０を有していることが異なっている。

　拡張平面部７０の外径は小径周壁部２５の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジング１０の内径よりも小さなものである。拡張平面部７０は、図４に示すようにカップ状隔壁２０Ａの本体部分の底面部２１に環状部材が固定されたもののほか、カップ状隔壁２０Ａの本体部分の底面部２１に円板部材が固定されたものなどを使用することができる。

　小径周壁部２５と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａの間の筒状間隙３０は、内側突起部１３がある部分を除いて均一幅の間隙である。

　筒状間隙３０から燃焼室４０への出口は、拡張平面部７０と筒状ハウジングの内壁面１０ａにより形成される環状狭窄部３１になっている。環状狭窄部３１の幅は筒状間隙３０の幅よりも小さくなっており、例えば、筒状間隙３０の幅の１／２～１／５程度の大きさにすることができる。

　図４のガス発生器１Ｂの動作を説明する。但し、図４には図示していないが図１と同じ部分は図１に沿って説明する。

　点火器１５が作動してエンハンサ室１６内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。エンハンサ室１６内の燃焼生成物は、ノズル２５ａから筒状間隙３０内に流出する。

　筒状間隙３０内に入った燃焼生成物は筒状間隙３０内を流れる間に整流され、その後、環状狭窄部３１から燃焼室４０内の筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に噴出される。燃焼生成物の一部は環状狭窄部３１により筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１の間を縫うようにして内壁面１０ａに沿って移動しながら、燃焼室４０の第２端部１２側まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　上記のとおり、図４に示すガス発生器１Ｂは、ノズル２５ａから流出した燃焼生成物が筒状間隙３０の環状狭窄部３１から燃焼室４０内に噴出されるため、燃焼生成物がハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。

　（５）図５のガス発生器
　図５のガス発生器１Ｃは、カップ状隔壁220の一部形状が異なっているほかは図１のガス発生器１と同じものである。

　カップ状隔壁220は、大径周壁部224と小径周壁部225からなる周壁部222、環状段差部226、底部221、図示していない開口部を有しているものである。

　小径周壁部225は、底部221側の最大外径部と環状段差部226側の均一外径部の間の傾斜面部227を有しており、傾斜面部227がノズル225aを有している。

　小径周壁部225と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａの間の筒状間隙３０は、内側突起部１３がある部分を除いて均一幅の間隙であるが、筒状間隙３０から燃焼室４０への出口は、傾斜面部227と筒状ハウジングの内壁面１０ａにより形成される環状狭窄部３１になっている。

　環状狭窄部３１の幅は筒状ハウジング１０の内壁面１０ａと小径周壁部２２５との間の筒状間隙３０の幅よりも小さくなっており、例えば、筒状間隙３０の幅の１／２～１／５程度の大きさにすることができる。

　図５のガス発生器１Ｃの動作を説明する。但し、図５は図示していないが図１と同じ部分は図１に沿って説明する。

　点火器１５が作動してエンハンサ室１６内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。エンハンサ室１６内の燃焼生成物は、ノズル225aから筒状間隙３０内に流出する。

　筒状間隙３０内に入った燃焼生成物は筒状間隙３０内を流れる間に整流されたあと、環状狭窄部３１から燃焼室４０内の筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に噴出される。燃焼生成物の一部は環状狭窄部３１により筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を縫うようにして内壁面１０ａに沿う方向に移動しながら、燃焼室４０の第２端部１２側まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　上記のとおり、図５に示すガス発生器１Ｃは、ノズル225aから流出した燃焼生成物が筒状間隙３０の環状狭窄部３１から燃焼室４０内に噴出されるため、燃焼生成物がハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。

　（６）図６のカップ状隔壁を有するガス発生器
　図６のカップ状隔壁320と図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０は異なっているが、図６のカップ状隔壁320は、そのまま図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換使用できるものである。

　カップ状隔壁320は、底部321、周壁部322および図示していない開口部を有している。

　周壁部322は、底部321側の一部が複数本の溝325を有している溝形成部324、開口部側の残部が溝を有していない溝不形成部323である。

　溝形成部324における複数本の溝325は、底部321との境界部から溝不形成部323まで伸ばされ、かつ周方向に等間隔で形成されているものであり、溝325内にノズル325aが形成されている。

　カップ状隔壁320は、周壁部322（溝不形成部323と溝形成部324の溝325がない部分）の外表面が筒状ハウジングの内壁面１０ａに当接され、溝形成部324と半径方向に対向する筒状ハウジングの内壁面１０ａの間には、軸方向に伸びた複数本の間隙（溝325と筒状ハウジングの内壁面１０ａで囲まれた間隙）が形成される。前記間隙にはガス発生剤４１は存在していない。

　図６に示すカップ状隔壁320を図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換して配置したとき、周壁部322と筒状ハウジングの内壁面１０ａとの間に形成される間隙は、複数本の溝325に由来する周方向に間隔をおいて分離された複数本の間隙になっている。

　図６に示すカップ状隔壁320を図１に示すガス発生器１のカップ状隔壁２０と置換して配置したときの動作を説明する。

　点火器１５が作動してエンハンサ室１６内のエンハンサ剤が着火燃焼し、火炎や高温ガスなどの燃焼生成物が発生する。エンハンサ室１６内の燃焼生成物は、ノズル325aから溝325と筒状ハウジングの内壁面１０ａの間の複数本の間隙内に流出する。

　複数本の間隙内に入った燃焼生成物は、間隙から筒状ハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れて燃焼室４０内に入る。その後、燃焼生成物の一部はそのまま筒状ハウジングの内壁面１０ａとガス発生剤４１の隙間を縫うようにして内壁面１０ａに沿う方向に移動しながら、燃焼室４０の第２端部１２側まで移動し、カップ部材の周壁部４７の第1ガス通過孔４７ａからディフューザ部５０に流れ、ガス排出口５２から排出される。また燃焼生成物の残余は内壁面１０ａとガス発生剤４１との隙間を通過しながら、その近傍のガス発生剤４１を着火燃焼させて燃焼ガスを発生させる。

　上記のとおり、図６に示すカップ状隔壁320を使用したガス発生器は、ノズル325aから流出した燃焼生成物は、溝325と筒状ハウジングの内壁面１０ａの間の複数本の間隙内に流出して、複数本の間隙（実質的に溝325）に沿って流れることから、燃焼生成物がハウジングの内壁面１０ａに沿う方向に流れやすくなっているので、本発明の効果がより発現し易くなっている。

　（７）図７のガス発生器
　図７のガス発生器１Ｄは、図１のガス発生器１のカップ部材４５の代わりにオリフィスプレート８０を有していることと、オリフィスプレート８０を配置されていることに伴い筒状フィルタ６０の配置状態が異なることを除いて図１のガス発生器１と同じである。オリフィスプレート８０は、厚さ方向に貫通された複数本のオリフィス８１を有している。

　図１のガス発生器１のカップ部材４５自体は本願発明の効果に必要なものではなく、図７に示す実施形態のガス発生器１Ｄは、図１のガス発生器１と同じ動作をし、同じ効果が得られるものである。

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

Claims

　筒状ハウジングの第１端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
　前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第１端部側に固定された点火器と前記筒状ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
　前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、周壁本体部と、前記周壁本体部から外側に拡張された環状部を有し、前記周壁本体部が厚さ方向に貫通された複数のノズルを有しているものであり、
　前記カップ状隔壁が、前記環状部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間に筒状間隙が形成され、前記周壁本体部に形成されたノズルが前記筒状間隙に面するように配置されており、前記筒状間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の内径（Ｄ）と前記カップ状隔壁の周壁本体部の外径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）が０．８０～０．９５の範囲であり、
　前記筒状間隙の軸方向長さ（Ｌ１）と前記燃焼室の軸方向長さ（Ｌ２）の比（Ｌ１／Ｌ２）が０．０５～０．５の範囲からなるものである、請求項１記載のガス発生器。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が均一幅の間隙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。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が均一外径のものであり、
　前記カップ状隔壁の環状部および周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の一部または全部が、前記環状部から周壁本体部に内径が大きくなるように傾斜した傾斜面であり、
　前記周壁本体部のノズルが前記傾斜面に面しており、
　前記筒状間隙の一部または全部が、前記環状部側から前記底部側に幅が大きくなっているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が複数本の溝を有しており、
　前記複数本の溝が、前記環状部から前記底面部との境界部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されているものであり、
　前記周壁本体部のノズルが前記溝内に形成されているものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が不均一幅の間隙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。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記複数のノズルよりも底部寄りの部分に拡張された拡張面部を有しており、前記拡張面部の外径が前記周壁本体部の外径よりも大きく、かつ筒状ハウジングの内径よりも小さなものであり、
　前記周壁本体部と、前記周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間の筒状間隙が均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記拡張面部と前記筒状ハウジングの内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
　前記カップ状隔壁の周壁本体部が、前記周壁本体部と、前記周壁本体部よりも半径方向外側に突出した最大外径部と、前記最大外径部と前記周壁本体部の間の傾斜面部を有し、前記傾斜面部が前記ノズルを有しているものであり、
　前記カップ状隔壁の周壁本体部と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面が均一内径のものであり、
　前記筒状間隙が不均一幅の間隙であり、前記筒状間隙から前記燃焼室への出口が前記最大外径部と前記ハウジング内壁面により形成される環状狭窄部になっているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
　筒状ハウジングの第１端部側に点火器を含むエンハンサ室を有し、前記第１端部とは軸方向反対側の第２端部側にガス排出口が形成されたディフューザ部を有し、前記ディフューザ部と前記エンハンサ室の間にガス発生剤が収容された燃焼室を有しているガス発生器であって、
　前記点火器を含むエンハンサ室が、前記筒状ハウジングの第１端部側に固定された点火器と前記ハウジング内に配置されたカップ状隔壁により軸方向から挟まれた内部空間内にエンハンサ剤が収容されたものであり、
　前記カップ状隔壁が、底部、周壁部および開口部を有しており、前記周壁部が、前記底部側の一部に複数本の溝を有している溝形成部と、前記開口部側の残部に前記溝を有していない溝不形成部とからなり、
　前記溝形成部における複数本の溝が、底部との境界部から前記溝不形成部まで伸ばされ、かつ周方向に形成されており、前記溝形成部の溝内に厚さ方向に貫通されたノズルが形成されているものであり、
　前記カップ状隔壁が、前記周壁部の外表面が前記筒状ハウジングの内壁面に当接され、前記溝形成部の複数本の溝と半径方向に対向する前記筒状ハウジングの内壁面の間には軸方向に伸びた複数本の間隙が形成されており、
　前記間隙には前記ガス発生剤が存在していないものである、ガス発生器。