(57)【要約】      （修正有）【課題】伝火室の固定強度及びシール性が高められ、設計どおりの作動性能を維持できるガス発生器と、その組立方法を提供すること。【解決手段】筒状ハウジングの一端側が第２閉塞部材30で閉塞され、伝火薬が充填された伝火室ハウジング40が取り付けられている。伝火室ハウジングの環状壁面44が、本体部、環状突出部32及び筒状ハウジング12から形成される環状溝内に嵌め込まれ、Ｏリング60も配置されている。伝火室ハウジング40は、筒状フィルタ20で軸方向に押圧・固定されることでシールされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が閉塞され、周面にガス排出口を有しており、内部にガス発生剤が充填された燃焼室がある筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジングの一端側が、点火器が固定された閉塞部材で閉塞されており、
前記閉塞部材が、円板状の本体部と、前記本体部の一面側周面に形成された環状突出部を有しており、前記環状突出部の周面が前記筒状ハウジングの内周面に当接されており、
前記閉塞部材には、伝火薬が充填された伝火室を形成する伝火室ハウジングが前記点火器を包囲して取り付けられており、
前記伝火室ハウジングが、周面と伝火孔が形成された底面を有するカップ状であり、さらに開口部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部から前記筒状ハウジングの軸方向に延ばされた環状壁面を有するものであり、
前記伝火室ハウジングが、前記閉塞部材の本体部、環状突出部及び筒状ハウジングから形成される環状溝内の一部に前記環状壁面が嵌め込まれ、さらに前記フランジ部が前記本体部の表面に当接されて取り付けられており、
さらに前記伝火室ハウジングが、そのフランジ部が前記筒状ハウジング内の支持部材で軸方向に押圧されることで固定されており、前記環状溝の残部空間に配置されたシール部材により、前記筒状ハウジングと前記閉塞部材の間がシールされている、ガス発生器
【請求項２】
前記伝火室ハウジングのフランジ部を支持する支持部材が、前記筒状ハウジングの内周面と間隔をおいて配置された筒状フィルタであり、
前記筒状フィルタが、一端側が閉塞端面に当接支持されており、他端面が前記フランジ部を押圧支持している、請求項１記載のガス発生器。
【請求項３】
前記伝火室ハウジングのフランジ部を支持する支持部材が、前記筒状ハウジングの内周面と間隔をおいて配置された筒状フィルタと、１又は２以上の部材からなる筒状リテーナの組み合わせからなるものであり、
前記筒状フィルタが、一端側が閉塞端面に当接支持されており、他端面が前記筒状リテーナの一端側に当接支持されており、
前記筒状リテーナの他端側が前記フランジ部を押圧支持している、請求項１記載のガス発生器。
【請求項４】
前記伝火室ハウジングのフランジ部を支持する支持部材が、前記筒状ハウジングの内周面と間隔をおいて配置された筒状フィルタと、前記筒状ハウジングを変形させた環状の段差部の組み合わせからなるものであり、
前記筒状フィルタが、一端側が閉塞端面に当接支持されており、他端面が前記フランジ部を押圧支持しており、さらに前記段差部がフランジ部を押圧支持している、請求項１記載のガス発生器。
【請求項５】
前記閉塞部材の本体部の外径と前記伝火室ハウジングの環状壁面の内径の寸法が調整されることで、前記閉塞部材に前記伝火室ハウジングが圧入されている、請求項１〜４のいずれか１項記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌に搭載され人員拘束装置などに使用されるエアバッグシステム等の人員拘束装置用のガス発生器とその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載する人員拘束装置として、エアバッグシステムが知られている。このエアバッグシステムでは、エアバッグを膨張させるガスが固形ガス発生剤の燃焼により供給されるパイロ式のガス発生器や、加圧ガスを使用するストアード式、加圧ガスと固形ガス発生剤の両方を使用するハイブリッド式のガス発生器が知られている。
【０００３】
また車両におけるガス発生器の配置場所も様々で、このうち、助手席用エアバッグシステムや側面衝突用エアバッグシステム等に使用されるガス発生器は、ハウジングがシリンダ状のものがある。
シリンダ状のハウジングを有するパイロガス発生器では、その一端部に点火手段が配置される。この点火手段は、ハウジング内部に充填された固形ガス発生剤を着火燃焼させるものであるが、運転席用のガス発生器に比べ、相対的に固形ガス発生剤の量が多いため、効率よく着火、燃焼させる工夫が必要となる。
【０００４】
特許文献１（図１）では、長尺ハウジングのガス発生器Yが開示されており、ハウジング１の両端に点火器５、６が固定された蓋部材８が取り付けられている。点火器５、６は、点火具１４と伝火剤１５からなるものであり、伝火剤１５は鍔付きキャップ１７に収容されて、蓋部材８に固定されている。鍔付きキャップ１７は、ガス発生剤４が存在する側に貫通孔１７ｂが形成され、さらに鍔部１７ｃがフィルタ部材３と蓋部材８との間に挟まれている。
【０００５】
鍔部１７ｃは環状板となっており、蓋部材８の燃焼室側周縁に形成された溝にはめ込まれたシール部材１８と当接され、ハウジング５１内部をシールしている。
【０００６】
特許文献１の図１の構造では、点火器５、６の作動で伝火剤１５が燃焼したときに発生する圧力で、中央部（突出側１７ａ）が燃焼室方向に変形しやすい。このように変形したとき、鍔１７ｃも中央部方向に引っ張られるため、シール部材１８が存在していても、鍔１７ｃと蓋部材８との間に隙間が生じてしまい、伝火剤１５からの燃焼生成物がショートパスすることがありうる。このような事態が生じると、ガス発生器Yが設計どおりの作動性能を維持できないことも考えられ、乗員の安全確保の観点からも改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２０００−２２５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、シリンダ形状のハウジングを有するガス発生器であり、伝火室の固定強度及びシール性が高められ、設計どおりの作動性能を維持できるガス発生器と、その組立方法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】
【０００９】
本願請求項１の発明は、課題の解決手段として、
両端が閉塞され、周面にガス排出口を有しており、内部にガス発生剤が充填された燃焼室がある筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジングの一端側が、点火器が固定された閉塞部材で閉塞されており、
前記閉塞部材が、円板状の本体部と、前記本体部の一面側周面に形成された環状突出部を有しており、前記環状突出部の周面が前記筒状ハウジングの内周面に当接されており、
前記閉塞部材には、伝火薬が充填された伝火室を形成する伝火室ハウジングが前記点火器を包囲して取り付けられており、
前記伝火室ハウジングが、周面と伝火孔が形成された底面を有するカップ状であり、さらに開口部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部から前記筒状ハウジングの軸方向に延ばされた環状壁面を有するものであり、
前記伝火室ハウジングが、前記閉塞部材の本体部、環状突出部及び筒状ハウジングから形成される環状溝内の一部に前記環状壁面が嵌め込まれ、さらに前記フランジ部が前記本体部の表面に当接されて取り付けられており、
さらに前記伝火室ハウジングが、そのフランジ部が前記筒状ハウジング内の支持部材で軸方向に押圧されることで固定されており、前記環状溝の残部空間に配置されたシール部材により、前記筒状ハウジングと前記閉塞部材の間がシールされている、ガス発生器を提供する。
【００１０】
本発明のガス発生器は、閉塞部材と伝火室ハウジングの取り付け手段と、支持部材による伝火室ハウジングの固定手段との組み合わせにより、作動前及び作動時における伝火室のシール性を向上させたことを最大の特徴とするものである。
【００１１】
特許文献１のガス発生器Yでは、伝火薬が充填された鍔付きキャップ１７が、作動時の圧力や衝撃で変形（特に、鍔付きキャップ１７の底面が燃焼室側に変形）しやすくなる。そうすると閉塞部材（蓋部材８）との間に隙間が形成されてしまい、伝火薬の燃焼生成物（火炎や高温の燃焼ガスなど）がショートパスして、ガス発生剤への着火性能が低下する原因になる。
しかし、本発明のガス発生器では、伝火室ハウジングと閉塞部材が組み合わせられており、伝火室ハウジングが変形しようとした場合、環状壁面が閉塞部材に対してより接触するように変形する。このためショートパスする隙間が形成されにくく、ガス発生剤への着火性能を維持することができる
【００１２】
特許文献１の図１のガス発生器Ｙでは、蓋部材８を切削加工してシール部材１８を嵌め込むための溝を形成する必要があり、加工コストが高くなる。
しかし、本発明のガス発生器では、閉塞部材、伝火室ハウジング、筒状ハウジングの組み合わせによりシール部材を配置する環状溝が形成されるため、シール部材を配置するために閉塞部材を切削加工する必要はない。
【００１３】
本発明で用いる支持部材は、伝火室ハウジングを筒状ハウジングの軸方向に押圧して支持・固定するためのものである。
本発明で用いる支持部材としては、筒状ハウジング内に配置された環状乃至筒状の支持部材、筒状ハウジングと一体に形成された環状突起等を用いることができるが、より好ましくは下記の（１）〜（５）のものを用いることができる。
【００１４】
（１）ガス発生剤の燃焼ガスを濾過・冷却するための筒状フィルタ
（２）１又は２以上の部材からなる筒状リテーナ
（３）筒状ハウジングを内側に突き出すように変形させた環状の段差部
（４）前記筒状フィルタと前記筒状リテーナの組み合わせ
（５）前記環状の段差部と前記筒状フィルタの組み合わせ
【００１５】
さらに本発明のガス発生器では、閉塞部材の本体部の外径と伝火室ハウジングの環状壁面の内径の寸法が調整されることで、第１閉塞部材に伝火室ハウジングが圧入されているものが好ましい。
【００１６】
こうすることにより、上記の支持部材による支持・固定作用と共に、閉塞部材と伝火室ハウジングとの固定強度を高めるように作用する。さらに、閉塞部材と、内部に伝火薬が充填された伝火室ハウジングが１つのユニットになるため、保管及び取り扱いが容易になり、組立作業も容易になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のガス発生器は、作動前及び作動時における伝火室の固定強度及びシール性が高められ、設計どおりの作動性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のガス発生器の軸方向断面図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】本発明の別実施形態であるガス発生器の軸方向断面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】本発明のさらに別実施形態であるガス発生器の軸方向部分断面図。
【図６】図１のガス発生器の組立に用いる伝火室ユニットの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（１）図１、図２のガス発生器
図１、図２により、本発明の実施形態であるガス発生器１０を説明する。
【００２０】
ガス発生器１０の外殻容器は筒状ハウジング１２からなり、その周壁面には、ガス排出口１６が複数形成されている。このガス排出口１６は、内側からシールテープ１７で閉塞されている。
【００２１】
筒状ハウジング１２の一端開口部１３ａは、円板形状の第１閉塞部材１４で閉塞されているが、予め一端開口部１３ａが閉塞されたものを用いることもできる。
【００２２】
筒状ハウジング１２の他端開口部１３ｂは、第２閉塞部材（ボス）３０で閉塞されている。
【００２３】
第２閉塞部材３０は、円板状の本体部３１と、本体部３１の周面３１ａに形成された環状突出部３２を有している。第２閉塞部材３０には、その中心部を貫通して、公知の電気式の点火器２５が取り付けられている。
【００２４】
環状突出部３２の周面３２ａは、筒状ハウジング１２の内周面に当接されている。このため、本体部３１の周面３１ａ、環状突出部３２の段部面３２ｂ及び筒状ハウジング１２の内周面により環状溝３５が形成されている。
【００２５】
第２閉塞部材３０には、点火器２５を包囲して伝火室ハウジング４０が取り付けられている。伝火室ハウジング４０内は伝火室４５となっており、公知の伝火薬やガス発生剤が充填されている。
【００２６】
伝火室ハウジング４０はカップ状のものであり、底面４１、周面４２、開口部周縁に形成されたフランジ部４３、フランジ部４３から筒状ハウジング１２の軸方向に延ばされた環状壁面４４を有している。底面４１には、伝火薬やガス発生剤が漏れ出ない大きさの複数の伝火孔４１ａが形成されている。
【００２７】
伝火室ハウジング４０は、環状溝３５内の一部に環状壁面４４が嵌め込まれ、さらにフランジ部４３が本体部３１の表面に当接されている。環状溝３５の残部空間には、シール部材となるＯリング６０が配置されてシールされている。なお、環状壁面４４の外径は、筒状ハウジング１２の内径よりも僅かに短くなるように設定しておくと、組立作業が容易になるので望ましい。
【００２８】
筒状ハウジング１２内には、筒状フィルタ２０が筒状ハウジング１２の内周面との間に間隙２２を形成して配置されている。筒状フィルタ２０の内側が燃焼室７０となり、ガス発生剤７１が充填されている。
【００２９】
筒状フィルタ２０は、ガス発生剤７１の燃焼ガスを冷却・濾過する作用と共に、伝火室ハウジングのフランジ部４３の支持部材としても機能している。
【００３０】
筒状フィルタ２０は、一端面２０ａが第１閉塞部材１４に当接され、他端面２０ｂがフランジ部４３に当接されている。そして、筒状フィルタ２０は、第１閉塞部材１４が端部１２ａをかしめる（即ち、内側に折り曲げる）ことで軸方向に押圧されており（即ち、圧力を加えた状態で押しつけられており）、第２閉塞部材３０が端部１２ｂをかしめることで、さらに軸方向に押圧されている。このため、筒状フィルタ２０が支持部材となることにより、フランジ部４３も軸方向に押圧されて固定されている。
【００３１】
図１では、端部１２ａ側の筒状ハウジング１２に対して、内側に突き出された環状凸部１５ａが形成されており、この環状凸部１５ａにより、筒状フィルタ２０の半径方向の位置決めがなされている。また、第１閉塞部材１４と端部１２ａとの間には、必要に応じてＯリング等のシール部材を配置してもよい。
【００３２】
次に、図１に示すガス発生器１０の組立方法の好ましい一実施形態を説明する。一実施形態であり、他の組立方法も適用できる。
まず、全体の組立工程とは別に、点火器２５、第２閉塞部材３０、Ｏリング６０、伝火室ハウジング４０が一体になった、図６に示す伝火室ユニット５０を組み立てる。
点火器２５を第２閉塞部材３０に固定する。
次に、第２閉塞部材３０の内側面３０ａ側からＯリング６０を嵌め込む。
次に、伝火室４５内に伝火薬を充填した状態で、伝火室ハウジング４０を第２閉塞部材３０に嵌め込み、伝火室ユニット５０を完成させる。
このとき、第２閉塞部材の本体部３１の外径と伝火室ハウジングの環状壁面４４の内径の寸法を調整しておくことで、本体部３１（周面３１ａ）に対して伝火室ハウジング４０（環状壁面４４）を圧入する。このようにして第２閉塞部材３０に伝火室ハウジング４０を圧入することで、Ｏリング６０も脱落することなく、保持される。
【００３３】
次に、伝火室ユニット５０を用いて、全体の組立を行う。
まず、筒状ハウジング１２の端部１２ａ側に第１閉塞部材１４を配置した後、端部１２ａをかしめる。
次に、筒状フィルタ２０を挿入し、内部にガス発生剤７１を充填する。
次に、筒状ハウジング２０の端部１２ｂ側に伝火室ユニット５０を嵌め込む。このとき、予め環状壁面４４の外径が筒状ハウジング１２の内径よりも僅かに短くなるように設定しておくことで、嵌め込み作業がより容易になる。
次に、端部１２ｂをかしめて、伝火室ユニット５０を軸方向に固定する。この工程により、支持部材となる筒状フィルタ２０による押圧作用により、伝火室ハウジング４０の環状壁面４４がＯリング６０を押圧し、フランジ部４３が内側面３０ａに圧接される。
【００３４】
なお、点火器２５は、この工程の後に第２閉塞部材３０に取り付けるようにしてもよい。この場合には、図６において点火器２５を除いたものが伝火室ユニット５０となり、点火器２５を取り付けるための孔は、外側面３０ｂ側からシールテープ等で閉塞しておく。
【００３５】
次に、図１、図２のガス発生器の動作を説明する。
点火器２５の作動によって、伝火室４５内部の伝火薬が燃焼する。このとき燃焼生成物（高温ガスや火炎）が伝火孔４１ａを通過して、燃焼室７０のガス発生剤７１を着火させる。
【００３６】
伝火室４５においては、伝火薬の燃焼によって発生した圧力や衝撃で、主として伝火薬ハウジング４０の底面４１に圧力（衝撃）が加えられる。この圧力により、底面４１は軸方向（燃焼室７０方向）に突き出すように変形する。このとき、フランジ４３も軸方向に引っ張られる。そうなると環状壁面４４は半径方向内側に押しつけられるように変形する。環状壁面４４が本体部３１に圧入されているときは変形し難いが、変形した場合でも、前記のように変形するため、本体部の周面３１ａと環状壁面４４との接触面との密着性が高められることになる。
このため、伝火室４５で発生した燃焼生成物は、連通孔４１ａ以外の箇所にショートパスすることなく、全量が燃焼室７０に排出され、ガス発生剤７１の着火・燃焼に使用される。
【００３７】
ガス発生剤７１の燃焼によって発生した燃焼ガスは、フィルタ２０を通過する間に冷却、浄化され、間隙２２に流れ、シールテープ１７を破り、ガス排出口１６から排出される。
【００３８】
（２）図３、図４のガス発生器
図３、図４により、別実施形態のガス発生器１００を説明する。図３のガス発生器１００は、筒状フィルタと、１又は２以上の部材からなる筒状リテーナの組み合わせを、第２閉塞部材３０の固定手段として利用しているものであり、その他については図１のガス発生器１０と同じである。なお、組立時には、図６に示す伝火室ユニット５０を用いることができる。
【００３９】
筒状フィルタ２０は、一端面２０ａが第１閉塞部材１４に当接され、他端面２０ｂが、リテーナ（或いは第１リテーナ）８０とスペーサ（或いは第２リテーナ）９０の組み合わせからなる支持部材により支持されている。なお、リテーナ８０とスペーサ９０を１つの筒状リテーナとしてもよい。
【００４０】
リテーナ８０は、環状平面８１、環状平面８１の内周縁から筒状ハウジング１２の軸方向に延ばされた環状内周面８２、環状平面８１の外周縁から環状内周面８２とは逆方向に延ばされた環状外周面８３からなる。
【００４１】
リテーナ８０は、環状平面８１がフィルタ２０の端面２０ｂに当接され、環状内周面８２は筒状フィルタ２０の内周面に当接されている。
【００４２】
スペーサ９０は、周壁部９１、周壁部９１の一端側（筒状フィルタ２０側）に形成された第１環状平面９２、周壁部９１の他端側（第２閉塞部材３０側）に形成された第２環状平面９３からなる。
【００４３】
周壁部９１は、筒状ハウジング１２の内周面と環状外周面８３に当接され、第１環状平面９２は環状平面８１に当接され、第２環状平面９３はフランジ部４３に当接されている。
【００４４】
筒状ハウジング１２には、内側に突き出された２つの環状凸部１５ｂ、１５ｃが軸方向に間隔をおいて形成されている。リテーナ８０の環状外周面８３は、２つの環状凸部１５ｂ、１５ｃの間に挟まれて位置している。これにより、リテーナ８０と、それと組み合わせるスペーサ９０の位置決めがなされる。なお、環状凸部１５ｃと正対する部分のスペーサの周壁部９１は、図示するように内側に凹んだ状態になっている。
【００４５】
図３のガス発生器１００では、筒状フィルタ２０、リテーナ８０、スペーサ９０の３つの部材の組み合わせが、図１で示す筒状フィルタ２０と同様に伝火室ハウジング４０の支持部材として機能している。
【００４６】
このように図３のガス発生器１００では、３つの部材の組み合わせが支持部材として機能する点で部品点数が多くなるが、図１のガス発生器１０と比べると、伝火室ハウジング４０の周面４２の外側空間が広くなる（燃焼室７０の容積が増加する）という効果が得られる。このため、その分だけガス発生剤７１の充填量も増加できる。そして、増加したガス発生剤７１の着火性を高める観点から、図３のガス発生器１００では、伝火室ハウジング４０の周面４２にも、燃焼生成物が排出される伝火孔４２ａが形成されている。
【００４７】
（３）図５のガス発生器
図５により、別実施形態のガス発生器２００を説明する。図５のガス発生器２００は、筒状ハウジング１２に形成された段差部を、第２閉塞部材３０の固定手段として利用しているものであり、その他については図１のガス発生器１０と同じである。なお、組立時には、図６に示す伝火室ユニット５０を用いることができる。
【００４８】
ガス発生器２００では、伝火室ハウジング４０のフランジ部４３を支持する支持部材として、筒状フィルタ２０と、筒状ハウジング１２を変形させた環状の段差部２１０の組み合わせを使用している。
【００４９】
段差部２１０は、筒状ハウジング１２の端部１２ｂ側の外径を部分的に拡大して形成されたものであり、環状の段差部２１０の内側面２１１により、フランジ部４３を押圧支持している。
【００５０】
図５のガス発生器２００では、燃焼温度の低いガス発生剤を使用した場合のように、筒状フィルタ２０を使用しないような場合でも、フランジ部４３が環状の段差部２１０で固定支持されているので問題はない。
【００５１】
以上の図１〜図５に示すガス発生器は、いずれも助手席エアバッグ用システムに使用されるガス発生器として適している。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ガス発生器
１２  筒状ハウジング
１４  第１閉塞部材
１６  ガス排出口
２０  筒状フィルタ
２５  点火器
３０  第２閉塞部材
４０  伝火室ハウジング
４５  伝火室
６０  Ｏリング
７０  燃焼室
７１  ガス発生剤
【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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