(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガス排出口を有するハウジング内に点火手段及びガス発生剤が収容されており、前記ガス排出口が前記ハウジングの内壁面から貼り付けられたシールテープで閉塞されているガス発生器であって、
前記ハウジング内壁面のガス排出口の周囲には、前記ハウジングの内側に突出した突起が形成されており、
前記シールテープが、
基材層と、その表面に形成された粘着剤層を有するものであり、
前記突起高さ（ｈ）と前記粘着剤層の厚み（ｔ）の比率（ｈ／ｔ）＝０．１〜０．６であり、
前記ガス排出口と前記突起を含む範囲が前記シールテープで覆われており、前記突起が前記シールテープの粘着剤層内部に食い込んだ状態で位置している、ガス発生器。
【請求項２】
前記シールテープが、樹脂からなる補強材層と、補強材層上に形成された金属からなる基材層と、基材層上に形成された粘着剤層を有するものである、請求項１記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエアバッグシステムなど人員拘束装置用のガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス発生器は、固形ガス発生剤を使用するパイロ式、加圧ガスを使用するストアード式、およびその両方を使用するハイブリッド式と大きく３種類の存在が知られている。
このうち固形ガス発生剤を使用するパイロ式は、ハウジング内部に配置された固形ガス発生剤や火薬を着火させて燃焼ガスを生じさせる仕組みであり、ハウジング内部にガス発生剤を保持している間、外界（湿気）との接触を絶つよう、気密に保持しておく必要がある。
【０００３】
ハウジング内部を気密に維持する手段として、複数のガス排出口をシールテープで閉塞する方法が採用されている。
このように複数のガス排出口をシールテープで閉塞したとき、気密性の維持と共に、作動時において全てのガス排出口を開口させるように機能することも重要となる。
つまり、ガス発生剤や火薬の燃焼による圧力がかかった場合、複数のガス排出口やノズルを覆うシールテープのうち、一部が開裂しない事態を回避すべきである。しかし、ガス排出口の加工公差や形状、あるいはシールテープの厚みのばらつきなどによって、破裂圧にわずかの差が生じた結果、一部のガス排出口を覆うシールテープが開裂しないことも考えられる。
【０００４】
このようにシールテープが開裂せず、一部のガス排出口が開口しなかった場合、正常に作動されない事態となる。
特許文献１では、燃焼室２とディフューザ室４を仕切る隔壁に孔３が形成されており、当該孔５が燃焼室２側から貼り付けられたカバー７によって気密に閉塞されている。カバーには孔３に対応する部分に脆弱線９が形成されている。
脆弱線９が形成されていても、複数の孔の開裂を再現性よく行うためには、その線溝の深さの管理が厳密に求められる点から、コストの上昇や製造の手間が煩雑であるとの課題は解決されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４８８６２９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、製造工程における工数が削減でき、再現性のよい出力性能を得ることができるガス発生器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、課題の解決手段として、
複数のガス排出口を有するハウジング内に点火手段及びガス発生剤が収容されており、前記ガス排出口が前記ハウジングの内壁面から貼り付けられたシールテープで閉塞されているガス発生器であって、
前記ハウジング内壁面のガス排出口の周囲には、前記ハウジングの内側に突出した突起が形成されており、
前記シールテープが、
基材層と、その表面に形成された粘着剤層を有するものであり、
前記粘着剤層の厚み（ｔ）が前記ハウジング内壁面からの突起高さ（ｈ）よりも大きい（ｔ＞ｈ）ものであり、
前記ガス排出口と前記突起を含む範囲が前記シールテープで覆われており、前記突起が前記シールテープの粘着剤層内部に位置している、ガス発生器を提供する。
【０００８】
請求項１の発明は、シールテープの構造とハウジング内壁面の孔の周囲に形成される内側への突起（加工時のバリ）とを関連づけることで、ハウジング内部の気密性の維持機能と、全てのガス排出口が確実に開口できるようにする機能の両方を得ることができたものである。
また突起はガス排出口の周囲に連続して形成されていてもよく、複数独立して、あるいは１箇所に形成されていてもよい。
【０００９】
突起は、例えばハウジングにガス排出口を形成するときの穿孔工程に起因して生じるものである。
ガス発生器では、ハウジング内壁面のガス排出口は外側から穿孔される。このとき内壁面のガス排出口の周囲には、穿孔工程に起因する内側への突起（加工時のバリ）が生じる。
そして他の部品に損傷を与えない等の理由で、このような突起は除去される。
例えば、ガス排出口を内側から閉塞するとき、そのままシールテープを貼り付けると破損してしまうことから、面取処理やサンディング処理を実施して、内側への突起（加工時のバリ）を取り除く工程の後で、シールテープを貼り付けていた。
【００１０】
しかし本発明のガス発生器では、突起の長さとシールテープの厚さ（粘着剤層の厚さ）を調整することで、シールテープに損傷を与えることなく、また複数あるガス排出口の1つ1つについての面取り工程を省略できるため、これまでのものと比較して部品の加工や組み立てが飛躍的に向上した。
ガス発生器で使用するハウジングは、耐圧性の観点から、厚さ０．８〜３ｍｍ程度のステンレス製のもの、又はそれに近似した強度を有するもの（鉄製等）が使用されている。
そして、穿孔工程は機械的なドリル加工やパンチング加工が実施されるため、安定化した穿孔作業がなされる。
このため、ハウジングに穿孔してガス排出口を形成する工程において、ハウジング内壁面の開口部分の周囲に形成される内側への突起（加工時のバリ）の状態にも大きなバラツキはなく、突起高さも上限を調整することができる。
【００１１】
シールテープは、基材層と、その表面に形成された粘着剤層を有するものである。
基材層は、アルミニウムからなるものが好ましく、ステンレスや銅からなるものでもよい。
基材層の厚みは、１５〜２００μmが好ましく、２０〜１００μmがさらに好ましい。
基材層は、樹脂からなる補強材層を積層することで強度を高めることができる。
補強材層は、ポリエステルやポリエチレン等の樹脂からなり、基材層の上に前記樹脂をラミネート加工して形成することができる。補強材層の厚みは５〜１００μmが好ましい。
粘着剤層は、公知の合成樹脂系接着剤からなる層にすることができる。粘着剤としては、耐熱性及び粘着性の点から、シリコーン系、ゴム系、エポキシ系粘着剤等が好ましい。
粘着剤層の厚みは、２０〜１００μmが好ましく、３０〜８０μmがさらに好ましい。
【００１２】
シールテープの粘着剤層の厚み（ｔ）は、ハウジング内壁面からの突起高さ（ｈ）よりも大きくなるように設定されている（ｔ＞ｈ）。
このときの突起高さ（ｈ）と粘着剤層の厚み（ｔ）の比率（ｈ／ｔ）は、０．０３〜０．８が好ましく、０．０８〜０．７が好ましく、０．１〜０．６がより好ましい。
【００１３】
シールテープと突起が上記関係を満たしていることから、ガス排出口と突起を含む範囲がシールテープで覆われているとき、突起はシールテープの粘着剤層内部に位置しており、基材層にまでは達していない。
このため、作動前の状態では、ガス排出口の突起がシールテープの基材層を破損することがなく、ガス排出口から湿気が侵入することはない。
そして作動時においては、シールテープに対してハウジング内側から圧力が加えられることになり、このときシールテープの粘着剤層内にある突起が突き刺さるようにして基材層を押圧して開裂させるため、全てのガス排出口が確実に開口される。
【００１４】
請求項４の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火手段及びガス発生剤が収容されており、前記ガス排出口が前記ハウジングの内壁面から貼り付けられたシールテープで閉塞されているガス発生器であって、
前記ハウジング内は、複数の連通孔を有する隔壁により点火手段室とその外側の燃焼室に分けられており、
前記隔壁内壁面の連通孔の周囲には、前記点火手段室の内側に突出した突起が形成されており、
前記点火手段室内には、点火手段を構成する薬剤が充填された容器が収容されており、
前記薬剤が収容された容器が、
前記隔壁内壁面からの突起高さよりも厚みの大きなものであり、
底面側が点火器に当接支持され、かつ天面側がハウジング天板に当接支持されており、
前記連通孔の突起と前記薬剤が収容された容器の側面が、作動前には接触せず、作動時には接触される程度の間隔をおいて正対されている、ガス発生器を提供する。
【００１５】
請求項４の発明は、点火手段を構成する薬剤が充填された容器と隔壁内壁面の連通孔の周囲に形成される内側への突起（加工時のバリ）とを関連づけることで、作動時において前記容器が確実に破壊できるようにする機能を得ることができたものである。
【００１６】
隔壁は、ハウジング内を複数の室（空間）に分離するためのものであり、筒状の隔壁、カップ状の隔壁及び板状の隔壁、さらにはこれらを組み合わせたものでよい。
突起は連通孔の周囲に連続して形成されていてもよく、複数独立して、あるいは１箇所に形成されていてもよい。
突起は、例えばハウジングにガス排出口を形成するときの穿孔工程に起因して生じるものである。
隔壁の連通孔は外側から穿孔されるが、このとき隔壁内壁面の連通孔の周囲には、穿孔工程に起因する内側への突起（加工時のバリ）が生じる。
このような突起は、他の部品に損傷を与えない等の理由で除去される。
しかし、突起の長さと点火手段を構成する薬剤を収容する容器の厚さを調整することで、シールテープに損傷を与えることなく、また複数あるガス排出口の1つ1つについて面取り工程を省略できるため、これまでのものと比較して部品の加工や組み立てが飛躍的に向上した。
【００１７】
ガス発生器で使用する隔壁は、耐圧性の観点から、厚さ０．８〜３ｍｍ程度のステンレス製のもの、又はそれに近似した強度を有するもの（鉄製等）が使用されている。
そして、穿孔工程は機械的なドリル加工やパンチング加工が実施されるため、安定化した穿孔作業がなされる。
このため、隔壁に穿孔して連通孔を形成する工程において、隔壁内壁面の連通孔の周囲に形成される内側への突起（加工時のバリ）の状態にも大きなバラツキはなく、突起高さも上限を調整することができる。
【００１８】
隔壁で分離された内部空間は点火手段室となり、点火手段を構成する薬剤が充填された容器が収容されている。
点火手段を構成する薬剤は、公知の伝火薬やガス発生剤である。
前記容器としては、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、銅合金等からなるキャニスターを挙げることができる。キャニスターは本体と蓋からなり、本体内部に火薬やガス発生剤を入れ、蓋をすることで容器内部を密閉状態に維持できるものである。
キャニスターとしては、厚みが５０〜４００μmのものを使用することがででき、例えば特開平９−８６３３０号公報の図２に示され、段落番号００２１〜００２５に記載された薄肉のアルミニウム板のカップ１９とカバー２０が接合された伝火薬容器７を使用することができる。
カップ１９とカバー２０は、それぞれフランジ２１とフランジ２２を有するものにすることもできる。
【００１９】
点火手段を構成する薬剤が充填された容器は、特に連通孔に面する側面において、前記隔壁に形成された突起高さよりも厚みの大きなものであり、底面側が点火器に当接支持され、かつ天面側がハウジング天板に当接支持されている。
上記のような容器の支持方法としては、例えば特開平９−８６３３０号公報の段落番号００２６〜００２７に記載された方法を適用できる。
【００２０】
請求項４のガス発生器では、隔壁に形成された連通孔の突起と前記薬剤が収容された容器の側面が、作動前には接触せず、作動時には接触される程度の間隔をおいて正対されている。
そして作動時には、点火器により前記容器内の伝火薬（又はガス発生剤）が着火されるため、前記容器が膨張・変形して連通孔の突起にぶつかるため、前記容器が破壊される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のガス発生器は、製造時における工数を削減することができる。
また本発明のガス発生器は、作動時の圧力によってシールテープで閉塞された全てのガス排出口がより開口されやすくなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図。
【図２】図１のガス発生器におけるガス排出口の穿孔方法の説明図。
【図３】（ａ）は、図１のガス発生器の部分拡大図（ガス排出口がシールテープで閉塞された部分の拡大図）、（ｂ）は作動時のシールテープの開裂状態（脱落状態）を示す図。
【図４】図１のガス発生器の他実施形態である部分拡大図（ガス排出口がシールテープで閉塞された部分の拡大図）。
【図５】（ａ）は、図１のガス発生器の他実施形態である部分拡大図（ガス排出口がシールテープで閉塞された部分の拡大図）、（ｂ）は作動時のシールテープの開裂状態（脱落状態）を示す図。
【図６】図１のガス発生器における内筒部材を含む部分の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（１）第１の実施形態
本発明のガス発生器は、ハウジングに形成された複数のガス排出口とシールテープの関係と、内筒に形成された複数の伝火孔（連通孔）とキャニスター（点火手段を構成する薬剤が充填された容器）との関係が新規なものであり、他の部分は公知のガス発生器と同じものである。
図１に示すガス発生器は、上記新規部分を除いては特開平１１−３３４５１７号公報の図１と同じものである。但し、ガス排出口１１の内側面と伝火孔（連通孔）５４の内側面は、バリ（突起）が存在しており、これはガス排出口１１や伝火孔５４の穿孔工程で発生したバリが除去されずに残っているものである。内筒部材１６の伝火孔（連通孔）５４を外側から閉塞しているシールテープ５２'は使用していない。
【００２４】
ハウジング３は、ディフューザシェル１とクロージャシェル２とからなっている。
ディフューザシェル１の周壁部１０には、ガス排出口１１が形成されている。ガス排出口１１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにして、ドリル又はパンチ７０により、外側から穿孔される。
なお、パンチで穿孔するときには、周壁部の内壁面１０ａをダイで固定する。パンチとダイの間のクリアランスは、周壁部１０の厚さの５〜１０%が好ましく、例えば０．１mm程度にすることができる。
穿孔したとき、図２（ｃ）に示すように、周壁部１０の内壁面１０ａ側にはガス排出口１１の周りに突起４０が形成される。
突起４０は、周壁部１０の内壁面１０ａよりも高くなった部分である。
突起４０は、例えば図３（ａ）に示すような環状突起のほか、図４に示すような一部環がとぎれた突起又は独立した突起が環状に並んでいるものである。
ハウジング３（ディフューザシェル１）として厚さ１．５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）を使用したとき、突起４０の高さは３０μm程度に調整することができる。
【００２５】
ガス排出口１１は、図３（ａ）又は図４に示すようにして、内壁面１０ａ側からシールテープ５２が貼り付けられて閉塞されている。このため、ガス排出口１１からハウジング３内部に外気（湿気）が侵入することが防止されている。
シールテープ５２は、ポリエステルフィルムからなる厚さ２５μｍの補強材層１１１と、補強材層１１１上に形成されたアルミニウム箔からなる厚さ１５μｍの基材層１１２と、基材層１１２上に形成されたアクリル系粘着剤を含む厚さ５０μmの粘着剤層１１３を有するものである。
粘着剤層１１３の厚み（ｔ）は５０μm、突起４０の高さ（ｈ）は３０μmであるから、ｈ／ｔ＝０．６となる。
このため、図３（ａ）又は図４に示すように、突起４０の全部が粘着剤層１１３の内部に食い込んだ状態になっているが、基材層１１２及び補強材層１１１までは達していない。
【００２６】
またガス排出口１１は、図５（ａ）に示すようにして、内壁面１０ａ側からシールテープ５２が貼り付けられて閉塞されていてもよい。このように閉塞した場合でも、ガス排出口１１からハウジング３内部に外気（湿気）が侵入することが防止される。
図５（ａ）は、図３（ａ）のように突起４０を粘着剤層１１３に食い込ませるように貼り付けるのではなく、粘着剤層１１３が突起４０に沿うように貼り付けている。このとき、突起４０の先端部のみ（即ち、一部のみ）が粘着剤層１１３に食い込んだ状態になっていてもよい。
【００２７】
次に図１のガス発生器の動作を説明する。
図１のガス発生器自体の動作は公知のものであるが、ガス排出口１１を閉塞するシールテープ５２の開裂状態に違いがある。
ガス排出口１１が図３（ａ）の状態にてシールテープ５２で閉塞されているとき、作動時に矢印方向からの圧力（ガス発生剤６の燃焼ガスによる圧力）を受けると、シールテープ５２は図３（ｂ）に示すように突起４０が食い込んでいる部分から優先的に開裂され、容易に脱落される。このような突起４０は全てのガス排出口１１に形成されている。
このため、従来技術のように一部のガス排出口が開口され難いということはなく、全てのガス排出口１１が開口され易くなる。
図４に示す実施形態、図５（ａ）に示す実施形態の場合であっても、同様である。
【００２８】
（２）第２の実施形態
ハウジング３内には、ハウジングの中心軸Xと同軸になるように内筒部材（隔壁）１６が配置されている。
内筒部材１６内は点火室（点火手段室）２３となっており、点火器４とアルミニウム製のキャニスター５３が収容されている。キャニスター５３内には伝火薬５が充填されている。
キャニスター５３の厚みは、ガス排出口１１を閉塞するシールテープ５２の厚み（９０μm）よりも厚く、２００μmである。
キャニスター５３は、天面側はハウジング３の天板１２に当接支持され、底面側は点火器４に当接支持されている。
さらにキャニスター５３は、底面側の側面に形成された環状湾曲部５３ａが内筒部材１６の内壁面１６ａに当接支持されている。したがってキャニスター５３の側面と内筒部材１６の内壁面１６ａに幅ｓの環状の隙間が形成されている。
【００２９】
内筒部材１６の周壁には、伝火孔となる複数のノズル（連通孔）５４が形成されている。これらのノズル５４は、図２により説明した方法で穿孔されるものであることから、内壁面１６ａのノズル５４の周囲には突起４０が形成されている。突起４０はノズル５４の全周に形成されていてもよく、複数の突起が不連続に形成されていてもよい。また一箇所に形成されていてもよい。ただし突起４０の内周面１６ａから高さは、キャニスター５３側面の厚さよりも小さい。
キャニスター５３の側面とノズル５４の突起４０は、作動前には接触せず、作動時には接触される程度の間隔（ｓ）をおいて正対されている。
【００３０】
次に図６の実施形態を含む図１のガス発生器の動作を説明する。
点火器４が作動するとキャニスター５３は底面から開裂して、内部の伝火薬２３が着火燃焼される。
同時に図６（ｂ）に示すようにキャニスター５３は外側方向に膨張・変形して、側面が突起４０にぶつかった部分において開裂する。
このため、点火室２３内で発生した燃焼生成物はノズル５４から燃焼室２８内に排出され、ガス発生剤６が着火燃焼される。なおキャニスター５３の側面部分は、変形量が軸方向（高さ方向）の中央部で大きくなることから、ノズル５４は容器側面の中央部に面するように配置することもできる。
【００３１】
本件発明のガス発生器は、ハウジング３に形成されたガス排出口１１、内筒部材１６に形成されたノズル５４に対する面取り加工（バリの除去作業）を実施する必要が無く、工数を削減できることから、部品コストを下げることができる。
また従来品と同等の気密性の維持効果を得ることができるほか、シールテープで閉塞されたガス排出口が開口されやすくなる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ディフューザシェル
２  クロージャシェル
３  ハウジング
４  点火器
５  伝火薬
６  ガス発生剤
７  クーラントフィルタ
９  間隙
１０  周壁部
１１  ガス排出口
１２  天板（円形部）
１４  軸方向曲折部
１５  中央孔
１６  内筒部材
１９  フランジ部
２０  フランジ部
２１  レーザ溶接
２３  点火手段収容室
２７  かしめ部
２８  燃焼室
２９  外層
３０  底板（円形部）
４７  周壁部
５２  シールテープ
５３  キャニスター（伝火薬容器）
５４  ノズル（貫通孔）
１１０  リテーナ（仕切部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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