(57)【要約】【課題】従来のフィルタ材と同容積または同性能を維持しつつも、軽量化することが可能なフィルタ材を有したガス発生器を得る。【解決手段】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、点火器、カップ状部材、伝火薬、ガス発生剤、下側保持部材、上側保持部材、クッション材、シールテープ、および、フィルタ材等が収容される。フィルタ材は、撚り線束７１を巻き回して筒状に形成したものである。この撚り線束７１は、複数本の撚り線７２を束にして撚り合わせてなるものである。また、撚り線７２は複数本の線材７３を撚り合わせてなるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部側シェルと上部側シェルとを有し、複数のガス噴出口が配設されたハウジングと、
前記ガス噴出口を前記ハウジングの内側において閉塞するシール状の閉塞部材と、
前記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられた筒状のフィルタ材と、
前記ハウジングの内壁と前記フィルタ材の内壁とで囲まれる空間から形成された燃焼室と、
前記燃焼室に収容され燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、
前記ハウジングに装着され、前記ガス発生剤を着火燃焼させる着火手段と、
を備え、
前記フィルタ材が、複数本の線材を撚り合わせてなる撚り線を巻き回して形成したものを含むものであることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記フィルタ材が、複数本の前記撚り線をさらに撚り合わせて形成した撚り線束を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記フィルタ材は、焼結処理がなされているものであることを特徴とする請求項１または２に記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の安全装置に用いられるガス発生器に関し、特に、エアバッグ展開に用いられるガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するため、急速にエアバッグを膨張展開させるガス発生器は、ステアリングホイール内又はインストルメントパネル内に装着されたエアバッグモジュールに組み込まれている。
【０００３】
このようなガス発生器には、燃焼室にて発生したガスを冷却するとともに、当該ガス中に含まれる残渣（スラグ）を捕集する目的で、フィルタが設けられる。当該フィルタは、一般に金属線材の巻回体または編組体にて構成された中空筒状の部材からなり、内部に位置する中空部から径方向外側に向けてガスがフィルタを通過することとなるように、ハウジングの内部の空間に収容配置される。
【０００４】
例えば特許文献１には、金属線材を螺旋状に巻いて形成され、径方向上下に重なる金属線材同士のピッチ角が相互に対称である第１層と、この第１層の径方向外側に存在し、第１層を形成する金属線材よりも細い金属線材を用いて、濾過粒度が第１層より細かく形成された第２層とを含んで構成されたフィルタが開示されている。このフィルタでは、第１層の内部に空隙が形成され、液状の状態を含む残渣を捕集できると同時に、更に第２層によって微細な燃焼残渣も捕集することができ、またガスが通過する際には、第２層の金属線材との接触時間も長くなることから、冷却性能を高めることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のフィルタでは、所望の冷却性能および残渣補集性能を得ようとした場合、厚みが長大化する傾向にあり、重量の増加が避けられないものとなってしまうという問題がある。また、近年においては、エアバッグ装置の軽量化、低コスト化への要請に応え、ガス発生器をより軽量化、低コスト化する試みがなされており、当然のことながらガス発生器用フィルタもより軽量で冷却性能および残渣補集性能の優れたものが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来のフィルタ材と同容積または同性能を維持しつつも、軽量化することが可能なフィルタ材を有したガス発生器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  本発明のガス発生器は、下部側シェルと上部側シェルとを有し、複数のガス噴出口が配設されたハウジングと、前記ガス噴出口を前記ハウジングの内側において閉塞するシール状の閉塞部材と、前記ハウジングの内側に周方向にわたって設けられた筒状のフィルタ材と、前記ハウジングの内壁と前記フィルタ材の内壁とで囲まれる空間から形成された燃焼室と、前記燃焼室に収容され燃焼によりガスを発生するガス発生剤と、前記ハウジングに装着され、前記ガス発生剤を着火燃焼させる着火手段と、を備え、前記フィルタ材が、複数本の線材を撚り合わせてなる撚り線を巻き回して形成したものを含むものであることを特徴とする。
【０００９】
（２）  上記（１）のガス発生器においては、前記フィルタ材が、複数本の前記撚り線をさらに撚り合わせて形成した撚り線束を含むものであることが好ましい。
【００１０】
上記（１）または（２）の構成によれば、ガス発生剤が燃焼することによって発生したガスと線材との接触面積が増大されることになり、該ガスに対して優れた冷却性能および捕集性能が発揮されるようになる。その結果として、従来のフィルタ材と同容積または同性能を維持しつつ、フィルタ材を軽量化することも可能となる。
【００１１】
（３）  上記（１）または（２）のガス発生器において、前記フィルタ材は、焼結処理がなされているものであることが好ましい。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、フィルタ材７０の保形強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るガス発生器の概略断面図である。
【図２】図１のガス発生器におけるフィルタに用いた撚り線の構造の説明に用いた概略斜視図である。
【図３】図１のガス発生器におけるフィルタに用いた撚り線の構造の説明に用いた概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態のガス発生器におけるフィルタの変形例を示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（ガス発生器の構成）
図１は、本発明の実施形態に係るガス発生器を示す図である。図１に示すガス発生器１００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ており、このハウジングの内部に設けられた収容空間（燃焼室）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、下側保持部材６２、上側保持部材６３、クッション材６４（蓋部材）、シールテープ（閉塞部材）２４、および、フィルタ材７０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ガス発生剤収容室６０が位置している。
【００１５】
短尺略円筒状のハウジングは、下部側シェル（イニシエータシェル）１０と上部側シェル（クロージャシェル）２０とを含んでいる。下部側シェル１０および上部側シェル２０のそれぞれは、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。
【００１６】
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と周壁部１２とを有しており、上部側シェル２０は、天板部２１と周壁部２２とを有している。これにより、ハウジングの軸方向の端部は、天板部２１と底板部１１とによって閉塞されている。なお、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、レーザー溶接、又は摩擦圧接等が好適に利用できる。
【００１７】
また、上部側シェル２０は、周壁部２２の下端から連続して外側に向けて立設された固定部２５をさらに有している。当該固定部２５は、ハウジングを外部の部材（図示せず）に対して固定するための部位であり、これにより設置後においてガス発生器１００が当該外部の部材によって支持されることになる。なお、上部側シェル２０の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが好ましいが、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。
【００１８】
図１に示すように、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、上述した保持部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。なお、下部側シェル１０の厚みは、２．０ｍｍ以下であることが好ましいが、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。
【００１９】
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、平面視円形状の開口部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、４３が挿通される部位である。
【００２０】
下部側シェル１０は、上述したように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製作されている。具体的には、下部側シェル１０は、たとえば上型および下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示する如くの形状に成形されることで製作される。
【００２１】
ここで、下部側シェル１０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、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等からなる金属板が利用され、好適には４４０ＭＰａ以上７８０ＭＰａ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好適に利用される。なお、プレス加工としては、熱間鍛造で行なわれてもよいし冷間鍛造で行なわれてもよいが、寸法精度の向上の観点から、より好適には冷間鍛造で行われる。
【００２２】
上部側シェル２０は、上述したように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製作されている。具体的には、上部側シェル２０は、たとえば上型および下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示する如くの形状に成形されることで製作される。ここで、上部側シェル２０を構成する金属製の板状部材としては、上述した下部側シェル１０の場合と同様に、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等からなる金属板が利用可能である。
【００２３】
図１に示すように、点火器４０は、火炎を発生させるための点火装置であり、点火部４１と、上述した一対の端子ピン４２、４３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４５と、この点火薬を着火させるための抵抗体４７とを含んでいる。一対の端子ピン４２、４３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。
【００２４】
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４６（有底カップ部材）と、当該スクイブカップ４６の開口端を閉塞し、一対の端子ピン４２、４３が挿通されてこれを保持する基部４９（塞栓）とを備えており、スクイブカップ４６内に挿入された一対の端子ピン４２、４３の先端を連結するように抵抗体４７（ブリッジワイヤ）が取付けられ、この抵抗体４７を取り囲むようにまたはこの抵抗体４７に近接するようにスクイブカップ４６内に点火薬４５が装填された構成を有している。なお、端子ピン４３は、ガラスなどの絶縁体４８を介して基部４９に取り付けられている。
【００２５】
ここで、抵抗体４７としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬４５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４６および基部４９は、一般に金属製またはプラスチック製である。
【００２６】
通常時に衝突を検知した際には、端子ピン４２、４３を介して抵抗体４７に所定量の電流が流れる。抵抗体４７に所定量の電流が流れることにより、抵抗体４７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４６を破裂させる。抵抗体４７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４７にニクロム線を利用した場合には一般に２ミリ秒以下である。ここで、端子ピン４２、４３は、端子ピン４２、４３間の電気抵抗を測定することによって抵抗体４７の抵抗低下を検知することが可能な抵抗低下検知部（図示せず）と接続されている。また、該抵抗低下検知部は、抵抗体４７の抵抗低下を検知した際、信号を出力し、抵抗体４７の抵抗低下を報知部（ワーニングランプなどの点灯装置、又は、スピーカなどの音声発生装置）によって、外部に報知できるようになっている。
【００２７】
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、４３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。
【００２８】
ここで、突状筒部１３に設けられた開口部１５の大きさは、点火器４０の最大外形部分である点火部４１の外形よりも小さく構成されている。このように構成することにより、万が一保持部３０に予期せぬ破損が生じた場合であっても、ハウジングの内部の圧力上昇を受けて点火器４０が当該開口部１５を通過してハウジングの外部に飛び出てしまうことが防止でき、ガス発生器１００の安全な動作が確保されることになる。
【００２９】
なお、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。
【００３０】
また、保持部３０は、点火器４０のスクイブカップの外周面を覆う環状の被覆部３５を備えている。この被覆部３５においては、段形成面３８を有する段形状が形成されていることによって、下部側環状被覆部３６と上部側環状被覆部３７とが設けられている。具体的には、下部側環状被覆部３６は、点火器４０のスクイブカップの下部を覆うように設けられており、上部側環状被覆部３７は、下部側環状被覆部３６よりも上部であってスクイブカップの途中高さまでを覆うように設けられている。また、上部側環状被覆部３７の径方向に沿った厚みは、下部側環状被覆部３６の径方向に沿った厚みよりも小さく構成されている。これにより、被覆部３５は、点火器４０のスクイブカップの軸方向に対して実質的に直交する略平面環状の段形成面３８を有する段形状に形成されていることになり、点火器４０の点火部４１は、径方向において当該段形状を有する被覆部３５によって保持されることになる。
【００３１】
なお、下部側環状被覆部３６は、主として、ガス発生器１００の動作時においても点火器４０が保持部３０から脱落してしまうことを防止するための保持力を発揮するように設けられた部位である。一方、上部側環状被覆部３７は、主として、ガス発生器１００の動作時において点火器４０が作動することによって発生する衝撃を受け止めるように設けられた部位である。
【００３２】
このように構成することにより、ガス発生器１００の動作時において、点火器４０が作動することによって生じる衝撃により、樹脂成形体からなる保持部３０自体、又は、当該保持部３０とこれが固着する部材である下部側シェル１０と点火器４０（特に点火器４０）との間の界面において、ガス発生器１００の動作に不具合をもたらすような意図しない亀裂が発生することを防止できる。
【００３３】
点火器４０は、保持部３０の成形の際に、開口部１５に端子ピン４２、４３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とされ、この状態において点火器４０と下部側シェル１０との間の空間を充填するように上述した樹脂材料が流し込まれることにより、保持部３０を介して底板部１１に固定される。
【００３４】
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、耐久性、及び、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又はナイロン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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、４３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、４３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。
【００３７】
なお、保持部３０の内側被覆部３１は、底板部１１に設けられた突状筒部１３の軸方向端部のみを覆うように設けられており、これにより突状筒部１３のハウジングの内部に位置する外周面は、保持部３０によって覆われずに露出した状態となっている。
【００３８】
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、４３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、４３との電気的導通が実現される。
【００３９】
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ておくことにより、その形成が可能である。
【００４０】
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、射出成形後において、底板部１１に対して保持部３０が相対的に回転してしまうことが未然に防止可能となる。また、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も可能になる。
【００４１】
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、耐久性、及び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又は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含むものが、上述した接着剤として利用可能である。
【００４２】
また、接着剤を塗布する位置は特に限定されるものではないが、たとえば底板部１１の突状筒部１３が形成された部分における外表面（すなわち、保持部３０の外側被覆部３２によって覆われる部分の底板部１１の表面）の全面あるいはその一部のみとしたり、底板部１１の突状筒部１３が形成された部分における内表面（すなわち、保持部３０の内側被覆部３１によって覆われる部分の底板部１１の表面）の全面あるいはその一部のみとしたりすることができ、さらには保持部３０によって覆われる部分の底板部１１の表面の全面とすることもできる。
【００４３】
なお、点火器４０において、保持部３０によって覆われることとなる部分である点火部４１のスクイブカップの表面の所定位置に予め接着剤を塗布することで接着剤層を設けておいてもよい。このように構成すれば、上述した底板部１１に接着剤層を予め設けた場合と同様に、点火器４０を保持部３０により強固に固着させることが可能になり、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。
【００４４】
また、本実施の形態においては、保持部３０の成形に際して、保持部３０が点火器４０と下部側シェル１０と一体化されるように構成した場合を例示したが、保持部３０の成形に際して、保持部３０が下部側シェル１０とのみ一体化されるようにし、成形後の保持部３０に対して点火器４０がたとえば嵌め込み等によって組付けられるように構成してもよい。その場合には、保持部３０が下部側シェル１０に対してのみ固着することになるため、保持部３０と点火器４０との間のシール性がこれのみでは確保されないことになるが、当該部分にＯリングを配置する等、適宜のシール処理を施せば、十分なシール性を確保することが可能になる。
【００４５】
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略円筒形状を有しており、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が収容されたガス発生剤収容室６０内に向けて突出して位置するように配置されている。
【００４６】
カップ状部材５０は、上述した伝火室５５を規定する頂壁部５１および側壁部５２と、側壁部５２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。
【００４７】
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と下側保持部材６２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と下側保持部材６２とによって挟み込まれている。ここで、下側保持部材６２は、その上方に配置されたガス発生剤６１、クッション材６４、上側保持部材６３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が下側保持部材６２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。
【００４８】
なお、カップ状部材５０の側壁部５２の開口端側の部分が、保持部３０のハウジングの内部に位置する部分である内側被覆部３１に外挿されることで当該保持部３０に対して圧入固定されている。当該圧入固定は、ハウジングに対するカップ状部材５０の組付けの際に、その組付作業が容易に行なえるようにするための固定部位であるが、当該圧入固定によってもカップ状部材５０が底板部１１に対して固定されることになる。
【００４９】
カップ状部材５０は、頂壁部５１および側壁部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内の圧力上昇又は発生した熱の伝導に伴って破裂又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。
【００５０】
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、又は、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又はナイロン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。
【００５１】
なお、カップ状部材５０としては、このようなものの他にも、鉄又は銅等に代表されるような機械的強度の高い金属製の部材からなり、その側壁部５２に開口を有し、当該開口を閉塞するようにシールテープが貼着されたもの等を利用することも可能である。
【００５２】
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等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬５６は、粉状のもの、又は、バインダによって所定の形状に成型されたもの等が利用される。バインダによって成型された伝火薬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。また、伝火薬５６としては、オートイグニッション（ＡＩ）機能を有するものを用いることも可能である。ここで、ＡＩ機能とは、点火器４０の作動によらずに自動発火する機能である。ＡＩ機能を有する伝火薬５６は、ガス発生剤６１よりも低い温度で自動発火するので、ガス発生器１００が組み込まれたエアバッグ装置が装備された車両等において万が一火災等が発生した場合、外部から加熱されることによるガス発生器１００の異常動作の誘発を防ぐことができる。
【００５３】
下部側シェル１０および上部側シェル２０からなるハウジングの内部の空間のうち、上述のカップ状部材５０が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤６１が収容されたガス発生剤収容室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ガス発生剤収容室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５２の外表面に面する部分に設けられた空間がガス発生剤収容室６０として構成されている。
【００５４】
また、ガス発生剤収容室６０をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内側に沿ってフィルタ材７０が配置されている。フィルタ材７０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ることにより、ガス発生剤６１が収容されたガス発生剤収容室６０を径方向において取り囲んでいる。
【００５５】
このフィルタ材７０は、図２及び図３に示した撚り線束７１を巻き回して筒状に形成したものである。この撚り線束７１は、複数本の撚り線７２を束にして撚り合わせてなるものである。また、撚り線７２は複数本の線材７３を撚り合わせてなるものである。以下、具体的に、撚り線束７１および撚り線７２について説明する。
【００５６】
撚り線束７１は、図２及び図３に示したように、３束の撚り線７２を撚り合わせてなる。撚り線束７１の最大径は、０．５〜５．０ｍｍ程度であることが好ましい。なお、図２では、撚り線束７１を分解し、３束の撚り線７２を示し、さらに１つの撚り線７２を分解してばらけさせた状態として示している。また、図３では、説明の便宜のために各撚り線７２間を空けて示しているが、実際にはお互いに接触している箇所もある。
【００５７】
撚り線７２は、複数本の細い線材７３を螺旋状に撚り合わせて形成されている。なお、撚り線７２の線径は、０．５〜５．０ｍｍが好ましい。また、撚り線７２の断面形状は、略丸（断面が略円とみなせる）形状が好ましい。撚り線７２の断面形状が略丸形状であると、撚り線７２の線材７３同士が点接触しやすいため、冷却面で効率的である。線材７３は、図３に示したように、中心の線材７３ａ（第１層）と、線材７３ａの径方向外側において撚り合わせてなる６本の線材７３ｂ（第２層）と、線材７３ａと６本の線材７３ｂとからなる束の外側において撚り合わせてなる１２本の線材７３ｃ（第３層）と、を備えている。ここで、撚り線７２を形成するための線材７３の数は、適宜設定でき、複数本であれば特に制限はない。また、線材７３ｂと線材７３ｃとは、線材７３ａを中心として、同時に撚り合わせてもよいし、線材７３ａの外側において線材７３ｂの第２層のみ、該第２層の外側において線材７３ｃの第３層のみで撚り合わせるようにしてもよい。また、線材７３ａ、７３ｂ、７３ｃのすべてを撚り合わせて、撚り線７２を形成してもよい。また、撚り線７２は、第４層以上があってもよい。
【００５８】
線材７３の材質としては、ステンレス鋼、鉄鋼、ニッケル合金、銅合金等が挙げられ、特にオーステナイト系ステンレス鋼が好適である。また、線材７３ａ、７３ｂ、７３ｃの径は、それぞれ異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【００５９】
次に、フィルタ材７０の製造方法の一例について説明する。まず、線材７３ａを中心として、６本の線材７３ｂと１２本の線材７３ｃとを螺旋状に撚り合わせて、撚り線７２を形成する。同様にして、撚り線７２を３本形成後、これら３本の撚り線７２をさらに螺旋状に撚り合わせて、撚り線束７１を形成する。次に、撚り線束７１を、円柱状の芯材に対して多数回巻き付けて円筒状に成形する。具体的には、撚り線束７１を、円柱状の芯材に対して周方向および軸方向のいずれにも交差して延在することとなるように斜め方向に向けて巻き回して、軸方向の一端部および他端部においてその巻き回し方向を折り返すことによって、網目状の形状を形成する。このようにして得られた巻き回し体（フィルタ材７０の前駆体）から芯材を引き抜くことで、フィルタ材７０が完成する。ここで、一変形例として、フィルタ材７０について、焼結処理を施してもよい。この焼結処理により、撚り線７２および線材７３が焼き付けられ、線材７３同士の接触箇所が溶融固定される。これにより、フィルタ材７０の保形強度が向上する。
【００６０】
このようにして製造されたフィルタ材７０では、内部の空隙構造が複雑になり、内部の表面積が増大される。このため、ガス発生剤６１が燃焼することによって発生したガスが、フィルタ材７０を通過するときフィルタ材７０を形成する線材７３と該ガスとの接触面積が増大されることになり、該ガスに対して優れた冷却性能および捕集性能が発揮されるようになる。
【００６１】
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又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、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩、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、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダ、又は、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。
【００６２】
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又は多孔筒形状等）の成形体も利用される。これらの形状は、ガス発生器１００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又は充填量を適宜選択することが好ましい。
【００６３】
フィルタ材７０は、ガス発生剤収容室６０にて発生したガスがこのフィルタ材７０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、ガス発生剤収容室６０内にて発生したガスが確実にフィルタ材７０中を通過するようにすることが必要である。
【００６４】
フィルタ材７０に対面する部分の上部側シェル２０の周壁部２２（すなわち、固定部２５が設けられた位置よりも天板部２１側に位置する部分の周壁部）には、ガス噴出口２３が複数設けられている。このガス噴出口２３は、孔であり、フィルタ材７０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の周壁部２２のフィルタ材７０側に位置する主面には、上記ガス噴出口２３を閉塞するようにシールテープ２４が貼付されている。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利用される。これにより、ガス発生剤収容室６０の気密性が確保されている。
【００６５】
ガス発生剤収容室６０のうち、底板部１１側に位置する端部近傍には、下側保持部材６２が配置されている。下側保持部材６２は、環状の形状を有しており、フィルタ材７０と底板部１１との境目部分を覆うように配置されている。下側保持部材６２は、フィルタ材７０の底板部１１側に位置する内周面に接触することでフィルタ材７０を位置決めして保持するとともに、底板部１１との間でカップ状部材５０の先端部５４を挟み込むことでカップ状部材５０を保持している。
【００６６】
下側保持部材６２は、作動時において、ガス発生剤収容室６０にて発生したガスが、フィルタ材７０の内部を経由することなくフィルタ材７０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。下側保持部材６２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たものであり、好適には普通鋼又は特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。
【００６７】
ガス発生剤収容室６０のうち、天板部２１側に位置する端部には、上側保持部材６３が配置されている。上側保持部材６３は、凹部６３ａ（図２参照）を中央部に有した略円盤状の形状を有しており、フィルタ材７０と天板部２１との境目部分を覆うように配置されている。上側保持部材６３は、フィルタ材７０の天板部２１側に位置する内周面に接触することでフィルタ材７０を位置決めして保持するとともに、その内部に配置されたクッション材６４を保持している。
【００６８】
上側保持部材６３は、作動時において、ガス発生剤収容室６０にて発生したガスが、フィルタ材７０の内部を経由することなくフィルタ材７０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。上側保持部材６３は、下側保持部材６２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、好適には普通鋼又は特殊鋼等の鋼板（たとえば、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等）からなる部材にて構成される。
【００６９】
上側保持部材６３の内部には、ガス発生剤収容室６０に収容されたガス発生剤６１に接触するように円盤形状のクッション材６４が配置されている。これにより、クッション材６４は、ガス発生剤収容室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。このクッション材６４は、凹部６３ａの形状に倣った凹部６４ａ（図２参照）を中央部に有しており、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、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）、又は、クロロプレン及びＥＰＤＭに代表されるゴム等からなる部材にて構成される。
【００７０】
（ガス発生器１００の作動）
本実施の形態におけるガス発生器１００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、上述の熱粒子がガス発生剤収容室６０へと流れ込む。
【００７１】
流れ込んだ熱粒子により、ガス発生剤収容室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。ガス発生剤収容室６０にて発生したガスは、フィルタ材７０の内部を通過し、その際、フィルタ材７０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材７０によって除去されてハウジングの外周縁部に流れ込む。
【００７２】
ハウジングの内圧の上昇に伴い、上部側シェル２０のガス噴出口２３を閉塞していたシールテープ２４による封止が破られ、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、ガス発生器１００に隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張および展開する。
【００７３】
本実施形態によれば、ガス発生剤が燃焼することによって発生したガスと、フィルタ材７０を構成する線材７３との接触面積が増大されることになり、該ガスに対して優れた冷却性能および捕集性能が発揮されるようになる。その結果として、従来のフィルタ材と同容積または同性能を維持しつつ、フィルタ材７０を軽量化することも可能となる。
【００７４】
また、フィルタ材７０を焼結処理すれば、フィルタ材７０の保形強度を向上することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。たとえば、上記実施形態のフィルタ材７０の代わりに、図４（ａ）、（ｂ）に示したような断面の撚り線束８１または撚り線束９１を用いたフィルタ材を適用してもよい。また、これらのフィルタ材も上記実施形態のフィルタ材７０と同様、焼結処理されたものであってもよい。以下、図４（ａ）、（ｂ）に示した撚り線束８１または撚り線束９１についてそれぞれ説明する。
【００７６】
図４（ａ）に示した撚り線束８１は、撚り線８２を６本撚り合わせることによってなるものである。具体的には、１本の撚り線８２を中心として、周囲に５本の撚り線８２を撚り合わせることによってなる。また、各撚り線８２は、上記実施形態の線材７３と同様の線材８３を、上記実施形態の撚り線７２と同様の方法で撚り合わせることによって形成されている。
【００７７】
図４（ｂ）に示した撚り線束９１は、撚り線９２を１２本撚り合わせることによってなるものである。具体的には、３本の撚り線９２を撚り合わせてなる撚り線束を中心として、周囲に９本の撚り線９２を撚り合わせることによってなる。また、各撚り線９２は、上記実施形態の線材７３と同様の線材９３を、上記実施形態の撚り線７２と同様の方法で撚り合わせることによって形成されている。なお、撚り線９２の撚り合わせは、１２本を同時に撚り合わせてしまうものであってもよいし、複数本ずつ分けて撚り合わせてから、さらに撚り合わせるようなものであってもよい。
【００７８】
また、上記実施形態の別の変形例として、以下のものがあげられる。上記実施形態においては、端子ピン４２が基部４９を突き抜けるように配置したが、基部４９が金属などの導電性材料からなる場合、端子ピン４２は基部４９と接触していればよく、基部４９を突き抜けても、突き抜けなくてもよいし、途中まで挿入されているものであってもよい。このとき、抵抗体４７は、基部４９と接触していればよく、端子ピン４２と直接接触していなくてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０    下部側シェル
１１    底板部
１２    周壁部
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    周壁部
２３    ガス噴出口
２４    シールテープ
２５    固定部
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
３５    被覆部
３６    下部側環状被覆部
３７    上部側環状被覆部
３８    段形成面
４０    点火器
４１    点火部
４２、４３    端子ピン
４５    点火薬
４６    スクイブカップ
４７    抵抗体
４８    絶縁体
４９    基部
５０    カップ状部材
５１    頂壁部
５２    側壁部
５３    延設部
５４    先端部
５５    伝火室
５６    伝火薬
６０    ガス発生剤収容室
６１    ガス発生剤
６２    下側保持部材
６３    上側保持部材
６４    クッション材
７０    フィルタ材
７１、８１、９１    撚り線束
７２、８２、９２    撚り線
７３、８３、９３    線材
１００    ガス発生器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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