(57)【要約】【課題】安定して所望の出力特性が得られる小型軽量化されたガス発生器を提供する。【解決手段】  燃焼によりガスを発生するガス発生剤を内部に配置した軸方向の両端が閉塞されてなる長尺筒状のハウジング、前記ハウジングの軸方向の一端部に組付けられ、作動することで前記ガス発生剤を燃焼させるための火炎を発生する点火器と、前記ハウジングの内部に位置し、前記ガス発生剤を収容し、燃焼室を形成する円筒状の区画部材と、前記ハウジングの内部に位置し、内部に前記区画部材を収容し、前記ガス発生剤を収容している両端が閉塞されて内部が密閉されている円筒状の密閉容器、を構成要素として少なくとも有するガス発生器において、前記ハウジングの円筒部径方向の厚みが、前記密閉容器の円筒部における径方向の厚みよりも厚くなるように調整されているガス発生器。【選択図】図１
2018111497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼によりガスを発生するガス発生剤を内部に配置した軸方向の両端が閉塞されてなる長尺筒状のハウジング、
前記ハウジングの軸方向の一端部に組付けられ、作動することで前記ガス発生剤を燃焼させるための火炎を発生する点火器と、
前記ハウジングの内部に位置し、前記ガス発生剤を収容し、燃焼室を形成する円筒状の区画部材と、
前記ハウジングの内部に位置し、内部に前記区画部材を収容し、前記ガス発生剤を収容している両端が閉塞されて内部が密閉されている円筒状の密閉容器、を構成要素として少なくとも有するガス発生器であって、
前記ハウジングの円筒部径方向の厚みが、前記密閉容器の円筒部における径方向の厚みよりも厚くなるように調整されており、
前記区画部材は、少なくとも一端側が前記密閉容器の内径と略同一直径となるような拡径部と、
前記密閉容器径方向内面と、前記区画部材の径方向外面との間に、間隙(プレナム室)を有するように調整された直径であり、前記ガス発生剤から発生したガスが前記区画部材の内部から、前記プレナム室へ流れ込むためのガス通過孔を有する本体部と、
前記拡径部と前記本体部の間に位置する変形部を有し、
前記拡径部が、前記区画部材の両端に設けられることを特徴とするガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円柱状の外形を有するいわゆるシリンダ型ガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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車両等に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、展開されたエアバッグで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、車両等衝突時に瞬時にガスを発生させてエアバッグを膨張および展開させる機器である。
【０００３】
ガス発生器には、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、「シリンダ型」と呼ばれる構造のガス発生器が存在する。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置や助手席用のエアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。なお、長尺円柱状の外形を有するガス発生器としては、このシリンダ型ガス発生器の他にも、いわゆるＴ  字型ガス発生器と呼ばれるもの等が存在している。
【０００４】
上述したシリンダ型ガス発生器の具体的な構造が開示された文献として、たとえば特開平１１−２４５７６０  号公報（特許文献１）や特許第４８０９４４４号公報（特許文献２）、特開２０１０−２６０３８７号公報（特許文献３）等がある。これら特許文献１から３に開示のシリンダ型ガス発生器にあっては、長尺円筒状のハウジングの軸方向の一端部に点火器および伝火薬が配置され、軸方向の略中央部にガス発生剤が収容されてこのガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される燃焼室が設けられ、軸方向の他端部にフィルタが収容されたフィルタ室およびガス噴出口が設けられている。
【０００５】
当該構成のシリンダ型ガス発生器においては、点火器が作動することによって生じた火炎が直接、あるいは間接的にガス発生剤に伝達され、これによりガス発生剤が燃焼して高温高圧の作動ガスが燃焼室にて生成され、生成された作動ガスがハウジングの軸方向に沿って燃焼室から最終的に冷却室に流入し、ガス噴出口よりハウジングの外部へと噴出される。ガス噴出口から噴出された作動ガスは、その後エアバッグの膨張および展開に利用される。
【０００６】
このうち、上記特許文献１には、燃焼チャンバ(燃焼室)が略円筒状の管状スクリーン(区画部材)で区画され、その内部にガス発生剤を含んでなるシリンダ型ガス発生器が開示されている（特に特許文献１の図１参照。）  。当該燃焼チャンバ(燃焼室)の径方向外面には、管状スクリーンの外表面と、ハウジングの内表面の間に形成される略筒状のプレナム(プレナム室)を有し、燃焼チャンパ(燃焼室)で生成した作動ガスは、プレナム(プレナム室)を通過した後、フィルタチャンバ(冷却室)を通過して、最終的に出口開口(ガス噴出孔)よりガス発生器外部に作動ガスが放出される。このプレナム(プレナム室)を作動ガスが通過する際にガス発生剤の燃焼により生じた作動ガスと粒状物質のうち、粒状物質がハウジングの内表面に堆積して捕集される。
【０００７】
また、上記特許文献２には、内側チャンバー(燃焼室)と薬剤筒(区画部材)を備え、また、シール要素によってガス密封接続を行うガス発生器が開示されている。シール要素は押圧することよって変形し、ガス密封接続を可能にする。また、上記特許文献３には、作動ガス生成室(燃焼室)を有し、内部に作動ガスが通過するための略円柱状空間を有した区画部材を含むガス発生器が開示されている。上記ガス発生剤と区画部材は第一密閉容器(密閉容器)に収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２４５７６０号公報
【特許文献２】特許第４８０９４４４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６０３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
シリンダ型ガス発生器においては、車両等への搭載性の改善の要求が非常に強く、その小型軽量化が重要な課題となっている。そのため、近年においては、シリンダ型ガス発生器の主要構成部品であるハウジングやフィルタといった比較的重量の重い部品を小型かつ軽量の部品に変更する試みがなされている。その一つに、ガス発生剤の燃焼によって生じた作動ガスの冷却や、粒状物質の除去のためのフィルタ部材を減らす試みが検討されており、上記特許文献１にもその旨が記載されている。
【００１０】
ここで、近年、ガス発生器に使用されるガス発生剤として、非アジド系ガス発生剤が普及している。この非アジド系ガス発生剤を使用した場合には、比較的多量のガスを生成する特徴を有するため、エアバッグ装置に好適に利用できるメリットが得られるものの、他の組成のガス発生剤を使用した場合に比べて着火性が悪いといった問題や、安定的に燃焼させるためには高圧環境下におく必要があるといった問題が生じてしまう。そのため、シリンダ型ガス発生器のハウジングを小型軽量化するためには、これらの点を考慮に入れることが必要となる。
【００１１】
また、上記非アジド系ガス発生剤は、それを構成する有機化合物や無機化合物の特性として吸湿性を有する場合が多く、それらがもし吸湿した場合には、当初設計されていた燃焼特性と違う現象が起きることが想定され、その結果、エアバッグの最適な乗員保護性能を発揮できないことも懸念される。これらを防止するために、ガス発生剤をはじめとした、インフレータに用いられる火薬類はいずれも密封(シール)される形でガス発生器内部に保持される形態が好ましい。
【００１２】
このように、シリンダ型ガス発生器の小型軽量化（  特に小径化および軽量化）、非アジド系ガス発生剤の着火性、燃焼安定性、密封保持等の課題を達成しながらも、その他の要求事項を満たすようにガス発生器を設計するには困難が伴う。
【００１３】
したがって、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、安定して所望の出力特性が得られる小型軽量化され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】
【００１４】
本発明に基づくガス発生器は、燃焼によりガスを発生するガス発生剤、軸方向の両端が閉塞されてなる長尺筒状のハウジング、上記ハウジングの軸方向の一端部に組付けられ、作動することで上記ガス発生剤を直接、または間接的に燃焼させるための火炎を発生する点火器と、上記ハウジングの内部に位置し、上記ガス発生剤の一部、または全部を収容し、燃焼室を形成する区画部材と、上記ガス発生剤を少なくとも収容し、密閉するための密閉容器、を構成要素として少なくとも有するガス発生器において、
上記ハウジングの円筒部径方向の厚みが、上記密閉容器の円筒部径方向の厚みよりも厚くなるように調整され、且つ、上記ガス発生剤、上記区画部材が上記密閉容器に収容され、密閉されていることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記密閉容器を構成する物質の０℃における熱伝導率が、上記ハウジングを構成する物質の熱伝導率より大きいことが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記区画部材は、少なくとも一端側が上記密閉容器の内径と略同一直径となるような拡径部と、上記密閉容器径方向内面と、上記区画部材の径方向外面との間に、間隙)を有するように調整された直径であり、上記ガス発生剤から発生したガスが上記区画部材の内部から、上記間隙へ流れ込むためのガス通過孔を有する本体部と、上記拡径部と上記本体部の間に位置する変形部を有することが好ましい。
【００１７】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記拡径部が、上記区画部材の両端に設けられることが好ましい。
【００１８】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ハウジングの軸方向の一端部に組み付けられた上記点火器と反対側の端部にフィルタが収容されたフィルタ室を備え、上記ハウジング内部の空間を軸方向に、上記フィルタ室と上記間隙に区画し、上記間隙から上記フィルタ室にガスを通過させるための開口部を有する仕切り部材をさらに含むことが好ましい。
【００１９】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記密閉容器内に、さらにクッション部材を含むことが好ましい。
【００２０】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記クッション部材の外形が上記密閉容器の内径と略同一であり、かつ、上記クッション部材と上記区画部材の一端との間に上記ガス発生剤の層を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、安定して所望の出力特性が得られる小型軽量化されたガス発生器とすることができる。より具体的には、密閉容器の内部に区画部材を配置し、前記密閉容器の厚みをハウジングより薄くする、あるいは、密閉容器の材質を０℃における熱伝導率がハウジングの材質よりも大きい材質を選択することによって、ガス発生剤の燃焼によって生じた作動ガスの冷却や、粒状物質の除去がより効果的に行われる。また、密閉容器がガス発生剤を密封するという機能だけに限らず、ガス発生器の燃焼初期に密閉容器内の圧力を高めて、ガス発生剤の安定した燃焼を促す効果も同時に達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器のA部拡大模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器のB部拡大模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器のC部拡大模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。なお、以下に示す実施の形態は、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれるいわゆるシリンダ型ガス発生器に本発明を適用した場合を例示するものである。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。以下においては、これら図１および拡大断面図である図３を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造について説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａは、長尺略円柱状の外形を有しており、ハウジング１０と、ホルダ２０とを含んでいる。ハウジング１０は、軸方向の少なくとも一端に開口を有する長尺の円筒状部材からなる。
図１に示すように、ホルダ２０は、ハウジング１０の筒状部を閉塞するようにハウジング１０に固定されている。ホルダ２０は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延びる中空開口部２１を有する筒状の部材からなり、その外周面の所定位置に後述するかしめ固定のための環状溝部２３を、ハウジングの内部の空間に面する側の端部にかしめ部２６を有している。上記かしめ固定のための環状溝部２３は、ホルダ２０の外周面に周方向に向かって延びるように形成されている。一方、上記かしめ部２６は後述するように点火器３０を固定するための部位である。ホルダ２０は、ハウジング１０の開口端に取付けられている。
【００２６】
これらハウジング１０、およびホルダ２０は、いずれもステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成される形態が好ましい。さらにハウジング１０は、ＳＰＣＥに代表される圧延鋼板をプレス加工することで有底円筒状に成形された金属製のプレス成形品、またはＳＴＫＭに代表される電縫管の軸方向端部の一方をクロージング処理して有底円筒状に成形された金属製の成形品にて構成されていてもよい。特に、ハウジング１０を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管の成形品に構成した場合には、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の部材を用いた場合に比べて安価にかつ容易にハウジング１０を形成することができるとともに、大幅な軽量化が可能になる。また、ホルダ２０の製造方法としては金属の棒材を切り出した上、切削加工により所望の形状にする場合や、概要形状まで鍛造加工を行い、詳細形状については切削加工を行い所望の形状にする方法が挙げられる。ハウジング１０、およびホルダ２０は、かしめ固定によってそれぞれが連結・固定されている。具体的には、ハウジング１０の開口端にホルダ２０の一部が内挿された状態で、ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部２３に対応する部分のハウジング１０の周壁を径方向内側に縮径させて（かしめて）当該環状溝部２３に係合させることにより、ハウジング１０に対するホルダ２０のかしめ固定が行なわれている。これらかしめ固定は、いずれもハウジング１０の周壁を径方向内側に向かって均等に縮径させる八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。
【００２７】
図１に示すように、ハウジング１０のホルダ２０が取付けられた反対側の端部近傍の周壁には、ガス噴出口１１が設けられている。このガス噴出口１１は、シリンダ型ガス発生器１Ａの内部において発生したガスを外部に噴出するための穴であり、ハウジング１０の周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。
【００２８】
図１に示すように、ハウジングの軸方向の一端部（すなわち、ホルダ２０寄りの部分）に存在する点火手段としての点火器３０は、後述する粒状のガス発生剤５２を燃焼させるための火炎を発生させるためのものである。
【００２９】
点火器３０は、ホルダ２０の中空開口部２１に内挿されてかしめ固定されている。ホルダ２０はハウジングの内部の空間に面する側の端部にかしめ部２６を有しており、点火器３０が中空開口部２１にＯリング２７を介したうえで内挿されてホルダ２０に当て留めされた状態で当該かしめ部２６をかしめることにより、点火器３０がホルダ２０に挟持されて点火器３０がホルダ２０に固定されている。また、別の好適な形態としては、点火器とホルダを熱可塑性樹脂などで射出成型して一体化する公知の方法も挙げられる。
【００３０】
より具体的には、点火器３０は、一対の端子ピン３２を挿通・保持する図示されない基枠と、基枠上に取付けられた図示されないスクイブカップとを備えており、スクイブカップ内に挿入された基枠の端子ピン３２の先端を連結するように図示されない抵抗体（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接するようにスクイブカップ内に図示されない点火薬が充填され、また、必要に応じて伝火薬も充填されている。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、伝火薬としては一般に、Ｂ／ＫＮＯ3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や、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などが用いられる。スクイブカップ内に収容される火薬の種類や量は、点火器に必要な点火感度を満たした上、ガス発生剤５２を燃焼させるために必要十分となるように適宜調整される。点火薬は主に点火器に必要な点火感度を満たすために必要量がスクイブカップ内に収容され、また、伝火薬は主にガス発生剤５２を燃焼させるために必要量がスクイブカップ内に収容される。この意味においては、点火薬だけで前述の点火感度に加え、ガス発生剤５２を燃焼させることができる場合は、伝火薬を収容する必要はない。また、スクイブカップは、一般に金属製またはプラスチック製である。
【００３１】
衝突を検知した際には、端子ピン３２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、この熱を受けて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、点火薬や伝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３０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は２ミリ秒以下である。
【００３２】
図１に示すように、ハウジング１０の内部の空間には、密閉容器４０、密閉容器の内部に位置するガス発生剤が収容されている燃焼室１７、フィルタ室１８、燃焼室１７と密閉容器４０の内周面との間に間隙１９が存在し、後述する区画部材３５で、燃焼室１７と、間隙１９が仕切られている。燃焼室１７はハウジング１０の軸方向の略中央部に位置しており、内部に後述する点火器３０、クッション材５１、ガス発生剤５２が収容されている。
フィルタ室１８は、ハウジング１０の軸方向の他端部（すなわち、ハウジング１０の閉塞部側）に位置しており、内部に後述するフィルタ５３が収容されている。さらに、密閉容器４０の中にガス発生剤５２、区画部材３５、仕切り部材６１が配置されている。ハウジング１０の軸方向において密閉容器４０と並んでフィルタ室１８が並列に配置されている。
【００３３】
図２に示すように区画部材３５は、第１拡径部３６、変形部３７、本体部３８及び第１開口部３９から構成されており、略円筒状の形状を有している。ここで、第１拡径部３６は点火器３０側に構成されており、変形部３７は第１拡径部３６と本体部３８とを接続している。変形部３７は点火器側に向かうに従って徐々に拡径する構成となっていおり、ここではテーパー形状となっている。また、第１拡径部３６は後述する密閉容器４０の内周面と接している。第１拡径部３６は後述する密閉容器４０の点火器側の端部周辺に設けられており、ガス発生剤を収容する燃焼室１７は上記本体部３８、変形部３７、第一拡径部３６の内周面で規定されている部位と密閉容器４０の内周面で規定されている部位を有している。このように構成することで、区画部材３５を配置した際に変形部３７によりハウジングの径方向に隙間が生じるため、密閉容器４０の内周面と本体部３８の間に間隙１９を確実に設定することができる。また区画部材３５は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成することができる。また区画部材の好適な製造方法としては板状金属材料をプレス加工を行うことで所望の形状とすることができる。
図３に示すように区画部材３５の本体部３８の周壁には前記第１開口部３９が複数個設けられている。複数存在する第１開口部３９は、ガス発生剤５２の外形よりも小さく、区画部材３５の周壁に周方向に沿って開口列をなして、数列設けられている。
複数存在する上記第１開口部３９の開口面積の総和である総面積Ａ１は、ガスの流動を阻害しないように十分大きく、具体的には、仕切り部材６１の第２開口部６５の開口面積の総和である総面積Ａ２より大きく、ハウジングの周壁に複数存在する噴出口１１の開口面積の総和である総面積Ａ３より大きく形成されている。
また、区画部材３５は、フィルタ室１８側において開口しており、後述する仕切り部材６１が嵌めこまれており、仕切り部材６１の底部によって開口端が閉塞されている。
【００３４】
密閉容器４０は、密閉部材４１とカバー部材４２とで構成され、点火器３０に面するように配置されており、内部に区画部材３５、ガス発生剤５２、仕切部材６１が配置されており、密閉部材４１やカバー部材４２の材料としては、銅やアルミニウムや真鍮、銅合金、アルミニウム合金等の金属薄板（箔）をプレス加工等することで成形された金属部材が利用できる。密閉部材４１は、カップ状に形成されており、円筒部と円筒部から延設された密閉部材底部４３で構成されており、密閉部材４１の密閉部材底部４３とは反対側の端部は開口端であり、カバー部４２が嵌め込まれている。ここで、ハウジング１０の円筒部径方向の厚みが、密閉部材４１の円筒部径方向の厚みよりも厚くなるように調整されている。このように調整することで、点火器３０が作動し、密閉容器４０内のガス発生剤が燃焼した後、燃焼室１７、間隙１９と仕切り部材６１の仕切り部材内部空間６６内の圧力が上昇するが、密閉部材底部４３を所定の破断圧力により開裂させることで、ガス発生剤５２が円滑に着火し、所望の燃焼速度でガスを発生することができる。密閉部材底部４３は底部の一部において略円形状の底部の他部分より膜厚の薄い脆弱部が設けられることで、破断しやすくなっている。尚、脆弱部の形状は略円形状に限定されるものではなく、三角形状、線状等にすることができ、形状は特に問わない。また、代わりにスコアを設ける形態でも構わない。脆弱部を略円形状で設けた場合の直径は筒状のフィルタの内径より小さい径であることが好ましく、このように設計し、脆弱部が破断した際に、破断後の残存部はフィルタを覆う形で残り、破断部は連通することとなるため、フィルタに直接ガスが吹き付けられることを防止し、フィルタが損傷することが避けられるとともに、破断後の内径もフィルタの内径より小さいため、開口面積が抑えられ過度な圧力損失が生じることが防げ、圧力隔壁として機能することも可能となる。ここで、略円形状以外の場合においても、脆弱部の長径がフィルタの内径より小さく構成されていれば同様の効果が得られる。
さらに、密閉容器４０を構成する物質の０℃における熱伝導率が、ハウジング１０を構成する物質の熱伝導率より大きいことが好ましい。燃焼室１７から発生する作動ガスは、区画部材３５の第一開口部３９から径方向に向かって噴出し、密閉部材４１の内面に衝突し、その後間隙１９を軸方向に仕切り部材側に移動する。その際に、密閉容器を構成する物質の０℃における熱伝導率を大きくすることで、ハウジング１０に直接作動ガスが衝突する従来の実施形態よりも、より短時間で多量の熱量を吸収することができ、その結果、作動ガスはより冷却され、また、より多くの粒状物質を密閉容器４０の内面に付着させ、その除去が可能になる。
密閉容器４０は、十分な作動ガスの冷却機能・スラグ捕集機能を発揮させるため、間隙１９を規定している密閉容器４０の表面積は十分に大きいことが好ましい。
このように、ガス発生剤５２や区画部材３５を密閉容器４０に収容することによって、前述のガス発生剤の適切な燃焼や、より多くの作動ガス冷却、粒状物質の除去に加えて、ガス発生剤５２に対する外部からの水分の侵入などを防止する密閉性を同時に満たすことができる。
カバー部材４２は周壁部と周壁部から延びる底部とで構成され、密閉容器４０の内周面にはめ込まれることで、密閉容器４０の点火器側の端部を閉塞している。ここで、密閉性を向上させるために、密閉容器４０とカバー部４２はカシメ工程により接合させる、また、接着剤等で接着する、あるいは溶接させるなど従来公知の方法を用いることが好ましい。
【００３５】
仕切り部材６１は、カップ部６２、フランジ部６３および第２開口部６５から構成されており、区画部材と嵌合する形態にて、密閉容器４０の中に配置されている。仕切り部材６１は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成することができる。また、仕切り部材６１の製造方法としては、鍛造加工、切削加工、プレス加工のいずれの成型方法を用いてもよい。また、仕切り部材６１の第２開口部６５は、ガス発生剤５２が燃焼する際の燃焼室１７内の圧力を適切にするために、その開口面積が調節されてもよい。また、本実施の形態においては、仕切り部材６１はカップ部６２の周壁部と側壁部から延設される底部から構成されており、第２開口部６５は周壁部に設けられ、ハウジングの径方向へ向けて連通している。
尚、複数存在する上記第２開口部６５の開口面積の総面積Ａ２は、ハウジングの周壁に複数存在する噴出口１１の総面積Ａ３より小さく形成されている面積が好ましい。
【００３６】
ガス発生剤５２は、点火器３０によって点火された点火薬や伝火薬が燃焼することによって生じたガス、あるいは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ものである。ガス発生剤５２は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成型体として形成される。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。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や、過塩素酸アンモニウムや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。また、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、たとえばヒドロキシプロピレンメチルセルロース等のセルロース誘導体や、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。
【００３７】
ガス発生剤５２の成型体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状など様々な形状のものがある。また、成型体内部に孔を有する有孔状（たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等）の成型体も利用される。これらの形状は、シリンダ型ガス発生器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５２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ことが好ましい。また、ガス発生剤５２の形状の他にも線燃焼速度、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。また、ガス発生剤の製造方法としては、従来公知の打錠製法や、特に成型体内部に孔を有する形状などは押し出し製法などを用いてもよい。
【００３８】
なお、ガス発生剤５２としては、燃料としてグアニジン系化合物を含み、酸化剤として過塩素酸塩を含むものを利用することが特に好適である。このグアニジン系化合物と過塩素酸塩とを含むガス発生剤を利用することとすれば、アジ化化合物のような毒性の問題を生じることもない。
【００３９】
コイルばね４５は、密閉容器４０とホルダ２０の間に所定量だけ軸方向に弾性圧縮した状態で配置されている。当該コイルばね４５は、密閉容器４０、仕切り部材６１、およびフィルタ５３をハウジング１０の内部において軸方向に付勢することで固定するための部材である。同時にこれら構成部品の軸方向長さのばらつきを吸収するための部材でもある。そのためコイルばね４５は、密閉容器４０とホルダ２０とによってハウジング１０の軸方向において挟み込まれて固定されている。なお、コイルばね４５に代えて、たとえばセラミックスファイバの成形体や発泡シリコーン等からなるクッション材を利用することとしても良い。
【００４０】
クッション材５１は、成型体からなるガス発生剤５２が振動等によって破砕されることを防止するための破砕防止部材に相当し、好適にはセラミックスファイバの成型体や発泡シリコーン、金属ばね等が利用される。このクッション材５１は、作動時において点火器３０の燃焼によって開口または分断し、場合によっては焼失する。
【００４１】
フィルタ室１８には、フィルタ５３が収容されている。フィルタ室１８は、上述のハウジング１０の周壁に設けられたガス噴出口１１を介して外部と通じている。
【００４２】
フィルタ５３は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延びる中空部を有する円筒状の部材からなる。このように円筒状の部材からなるフィルタ５３を利用すれば、燃焼室１７にて発生した作動ガスがこのフィルタ５３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、ガス中に含まれるスラグ等を除去する除去手段としても機能する。そうすることで、間隙１９を通過する際に捕集できなかったスラグが残存する場合は、最終的にフィルタ５３にてほぼ大半を捕集することができる。また、前述の間隙１９にて大半のスラグを捕集することができる場合はフィルタ５３を省いてもよい。
また、フィルタ５３は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属からなる線材や網材を巻き回したものやプレス加工することによって押し固めたものあるいは孔あき金属板を巻き回したもの等が利用される。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される。また、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板を利用することもできる。
このように金属線材や網材を円筒状に巻き回して焼結したり押し固めたりすることで形成されたフィルタは、その内部に空隙が含まれることになり、上述したガスの冷却を可能にする。フィルタ５３は作動ガスがこのフィルタ５３中を通過する際に、当該ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってこれを冷却する冷却手段として機能するとともに、当該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。
【００４３】
なお、シリンダ型ガス発生器１Ａのホルダ２０が配置された方の端部には、雌型コネクタ（不図示）が取付けられる。この雌型コネクタは、シリンダ型ガス発生器１Ａとは別途設けられる衝突検知手段からの信号を伝達するハーネスの雄型コネクタが接続される部位である。雌型コネクタには、必要に応じてショーティングクリップ（不図示）が取付けられる。このショーティングクリップは、シリンダ型ガス発生器１Ａの搬送時等において静電放電等によってシリンダ型ガス発生器１Ａが誤動作することを防止するために取付けられるものであり、エアバッグ装置への組付け段階においてハーネスの雄型コネクタが雌型コネクタに挿し込まれることによってその端子ピン３２への接触が解除されるものである。
【００４４】
次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ａの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置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、これに基づいて点火器３０が作動する。点火器３０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部３１内の圧力が上昇し、これによって点火部３１が破裂し、火炎が点火部３１の外部へと流出する。この点火薬の燃焼により、上述の火炎がカバー部材４２を断裂し、クッション材５１へと至る。クッション材５１へと達した火炎は、クッション材５１を燃焼させてこれを開口または分断し、これによって火炎がガス発生剤５２へと至る。
【００４５】
流れ込んだ火炎により、ガス発生剤５２は着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。このガス発生剤５２の燃焼により、燃焼室１７内の圧力が上昇し、作動ガスが発生する。発生したガスは区画部材３５の第１開口部３９を通過して間隙１９に導かれ、さらに仕切り部材６１の第２開口部６５を通過する。通過したガスは密閉部材底部４３を開裂させ、フィルタ室１８に流動し、その後フィルタ５３を経由して所定の温度にまで冷却され、ガス噴出口１１からシリンダ型ガス発生器１Ａの外部へと噴出される。ガス噴出口１１から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
ここで、発生したガスが区画部材３５の第１開口部３９及び間隙１９を通過することで、区画部材３５、密閉容器４０及びハウジング１０において発生したガスに含まれるスラグを捕集し、発生したガスの温度を低下させ、ガスの円滑な流れを生むことができる。
【００４６】
以上において説明したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａとすることにより、ガス発生剤から発生する燃焼残渣を効率的に捕集することで、フィルタが小型になり、安価に製作することができる構成のガス発生器とすることができる。
【００４７】
図４は、本発明の実施の形態２におけるガス発生器の概略図である。以下、図４〜図５を参照して、本実施の形態におけるガス発生器２Aの構成について説明する。
【００４８】
図４に示すように、本発明の実施の形態におけるガス発生器２Ａは、上述した本発明の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと比較した場合に、区画部材３５の構成について相違している。すなわち、図４及び図５に示す本発明の実施の形態２におけるガス発生器２Ａにあっては、区画部材３５について点火器３０側とは異なる他端側に拡径部３６及び変形部３７が構成されている。
具体的には、仕切り部材６１を配置する代わりに、区画部材３５において、前記第１拡径部３６はフィルタ室１８側にも構成されている。変形部３７は第１拡径部３６と本体部３８とを接続している。区画部材３５のフィルタ室側においては、変形部３７はフィルタ室側に向かうに従って徐々に拡径する構成となっており、ここでもテーパー形状となっている。また、第１拡径部３６は後述する密閉容器４０の内周面と接している。また、区画部材３５のフィルタ室側の端部は前記密閉容器４０の内部に当接している。このように構成することで、区画部材３５を配置した際に変形部３７によりハウジングの径方向に隙間が生じるため、密閉容器４０の内周面と本体部３８の間に間隙１９をより確実に設定することができる。
【００４９】
次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器２Ａの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置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、これに基づいて点火器３０が作動する。点火器３０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部３１内の圧力が上昇し、これによって点火部３１が破裂し、火炎が点火部３１の外部へと流出する。この点火薬の燃焼により、上述の火炎がカバー部材42を断裂し、クッション材５１へと至る。クッション材５１へと達した火炎は、クッション材５１を燃焼させてこれを開口または分断し、これによって火炎がガス発生剤５２へと至る。
【００５０】
流れ込んだ火炎により、ガス発生剤５２は着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。このガス発生剤５２の燃焼により、燃焼室１７内の圧力が上昇し、作動ガスが発生する。発生したガスの一部は区画部材３５の第１開口部３９を通過して間隙１９に導かれ、さらに間隙１９から第１開口部３９を通過して再度燃焼室１７内はガスが流入する。流入したガスは密閉部材底部４３を開裂させ、フィルタ室１８に流動し、その後フィルタ５３を経由して所定の温度にまで冷却され、ガス噴出口１１からシリンダ型ガス発生器１Bの外部へと噴出される。ガス噴出口１１から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
ここで、発生したガスが区画部材３５の第１開口部３９及び間隙１９を通過することで、区画部材３５、密閉容器４０及びハウジング１０において発生したガスに含まれるスラグを捕集し、発生したガスの温度を低下させ、ガスの円滑な流れを生むことに加え、作動ガスが再度燃焼室１７に流入することで、より速いガス発生剤の着火を達成することができる。
【００５１】
これらの構成を採用した場合にも、ハウジング１０と区画部材３５との間に形成される間隙１９が形成されるように構成される場合には、上述した本実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができ、安価に製作することができる構成のガス発生器とすることができる。
【００５２】
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特許請求の範囲によって画定され、また特許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。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ〜２A  シリンダ型ガス発生器、１０  ハウジング、１１  ガス噴出口、１７  燃焼室、１８  フィルタ室、１９  間隙、２０  ホルダ、２１  中空開口部、２３  環状溝部、２６  かしめ部、２７  Oリング、３０点火器、３１  点火部、３２  端子ピン、３５  区画部材、３６  第１拡径部、３７  変形部、３８  本体部、３９  第１開口部、４０  密閉容器、４１  密閉部材、４２  カバー部材、４３  密閉部材底部、４５  コイルばね、５１  クッション材、５２  ガス発生剤、５３  フィルタ、６１  仕切り部材、６２  カップ部、６３  フランジ部、６５  第２開口部
【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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