(57)【要約】ハウジング（１）と、前記ハウジング（１）内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（３）が装填され、フィルター材（４）を有する燃焼室（２）と、前記ハウジング（１）に装着され、前記燃焼室（２）内のガス発生剤（３）を着火燃焼させる点火器（５）と、前記ハウジング（１）に形成され、前記燃焼室（２）とガス流路（Ｓ）を介して該ハウジング（１）の内外を連通するガス放出孔（６）を有してなるガス発生器であって、前記ガス流路（Ｓ）にクーラント（２１）が設けられている。
2003042010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（３）が装填され、フィルター材（４）を有する燃焼室（２）と、
前記ハウジング（１）に装着され、前記燃焼室（２）内のガス発生剤（３）を着火燃焼させる点火手段（Ｉ）と、
前記ハウジング（１）に形成され、前記燃焼室（２）とガス流路（Ｓ）を介して該ハウジング（１）の内外を連通するガス放出孔（６）を有してなるガス発生器であって、
前記ガス流路（Ｓ）にクーラント（２１）が設けられているガス発生器。
【請求項２】
前記ハウジング（１）が長尺円筒状をし、前記点火手段（Ｉ）が前記ハウジング（１）の一端側に装着され、前記ハウジング（１）の他端（９）側に前記ガス放出孔（６）を先端に有したガス放出筒（７）が形成されている請求の範囲第１項に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記点火手段（Ｉ）が、点火器（５）と前記点火器（５）を保持するホルダ（１３）とを備えてなり、前記ホルダ（１３）が点火器（５）を保持するとともに、点火器（５）からの火炎を強める伝火剤（４０）を収容する収容容器（４１）を保持し、前記収容容器（４１）が鉄で形成されている請求の範囲第２項に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記フィルター材（４）が、前記ハウジング（１）の他端（９）側に設けられた支持部材（１０）に当接して配設されている請求の範囲第２項に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記支持部材（１０）が、リング状の第１部材（１０ａ）と、前記第１部材（１０ａ）から中心方向に向って突出する複数の棒状の第２部材（１０ｂ）とで構成され、前記第２部材（１０ｂ）と前記フィルター材（４）が当接している請求の範囲第４項に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記ガス放出筒（７）の先端に設けられた前記ガス放出孔（６）の内側の前記ガス流路（Ｓ）に第２フィルター材（１９）が装着されている請求の範囲第２項に記載のガス発生器。
【請求項７】
前記クーラント（２１）が前記ガス放出筒（７）の内壁に沿って設けられている請求の範囲第２項に記載のガス発生器。
【請求項８】
前記ガス放出筒（７）の長さを調整することによって、前記ガス放出孔（６）から放出されるガスの温度を調整することができる請求の範囲第７項に記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、エアバッグ等を膨張させるのに好適なガス発生器に関し、特に、高温ガスの冷却効果に優れたガス発生器に関する。
背景技術
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や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。また、シートベルトのバックル内に設けられたエアバッグモジュールに組み込まれてエアベルト用ガス発生器としても使用されている。そして、ガス発生器は、コントロールユニット（作動器）からの通電によって点火器（スクイブ）を発火し、この火炎によりガス発生剤を燃焼させて、多量のガスを急激に発生させるものである。
近年、自動車内の意匠の自由度を高めるために、ガス発生器も、その形状、大きさに制限が課されるようになり、ガス発生器の小型化が要望されている。
一般に、ガス発生器は、ガス発生剤の燃焼によって発生する高温ガスをガス発生器内に装填されているフィルター材によって冷却して放出している。しかしながら、ガス発生器を小型化することによって、高温ガスの冷却効果を有するフィルター材自身の肉厚も薄くする必要が生じ、放出されるガスを十分に冷却して放出することが困難になってきている。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ガス発生器が小型化した場合であっても、ガス発生剤の燃焼によって生ずる高温ガスを十分に冷却して放出することが可能となり、放出ガスの温度調整を容易に行えるガス発生器を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明に係るガス発生器は、ハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填され、フィルター材を有する燃焼室と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室とガス流路を介して該ハウジングの内外を連通するガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記ガス流路にクーラントが設けられているものである。
上記構成によると、ガス発生剤の燃焼により発生する高温ガスが、ガス放出孔から放出される時に、燃焼室内に設けられているフィルター材と、ガス放出孔に通ずるガス流路に設けられているクーラントによって、十分に冷却されて放出される。このため、ガス発生器が小型化された場合であっても、フィルター材及びクーラントによってガス発生剤の燃焼によって発生する高温ガスを十分に冷却することが可能となる。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記ハウジングが長尺円筒状をし、前記点火手段が前記ハウジングの一端側に装着され、前記ハウジングの他端側に前記ガス放出孔を先端に有したガス放出筒が形成されているものである。
上記構成によると、シートベルト内にガスを導入し、該シートベルトを膨張させるエアベルト用のガス発生器として好適に使用できる。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記点火手段が、点火器と前記点火器を保持するホルダとを備えてなり、前記ホルダが点火器を保持するとともに、点火器からの火炎を強める伝火剤を収容する収容容器を保持し、前記収容容器が鉄で形成されているものである。
上記構成によると、伝火剤の収容容器が熱伝導性に優れた鉄製であるため、伝火剤からの熱エネルギーを燃焼室内に装填されているガス発生剤に効率良く伝えることができる。また、強度も高く、伝火剤からの熱によって容易に破断することがないため、収容容器に設けられている複数の孔から火炎が放出され、火炎を確実に燃焼室内に装填されているガス発生剤に伝えることができる。なお、収容容器は、相当の強度があればいかなる材質ものでも使用は可能であり、鉄、ステンレス、チタニウム等を用いることができるが、鉄が好ましい。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記フィルター材が、前記ハウジングの他端側に設けられた支持部材に当接して配設されているものである。
上記構成によると、燃焼室内で発生したガスの圧力によって、フィルター材の位置ずれを抑制することができ、燃焼室で発生したガスが確実にフィルター材を通過するようになる。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記支持部材が、リング状の第１部材と、前記第１部材から中心方向に向って突出する複数の棒状の第２部材とで構成され、前記第２部材と前記フィルター材が当接しているものである。
上記構成によると、ガス発生時の燃焼室内の圧力によって、フィルター材が変形した場合であっても、燃焼室と、ガス放出筒内のガス流路とは連通した状態を確実に維持することができる。このため、燃焼室からのガスの流れが阻害されることがない。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記ガス放出筒の先端に設けられた前記ガス放出孔の内側の前記ガス流路に第２フィルター材が装着されているものである。
上記構成によると、ガス放出筒内のクーラントで冷却されたガスを、更に確実に冷却することができる。また、第２フィルター材を装着することによって、フィルターの厚み等の調整によりハウジング内の圧力損失を段階的に調整することができる。これによって、ガス発生器のガス放出特性を容易に調整できる。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記クーラントが前記ガス放出筒の内壁に沿って設けられているものである。
上記構成によると、ガス流路となるガス放出筒の内壁の表面積が大きくなり、ガス発生剤の燃焼により発生する高温ガスが、ガス放出筒内で効率よく冷却される。
また、本発明に係るガス発生器は、前述の発明において、前記ガス放出筒の長さを調整することによって、前記ガス放出孔から放出されるガスの温度を調整することができる。
上記構成によると、ガス放出筒の長さ、即ちガス流路の長さを調整することによって、ガス放出筒の内壁に沿って設けられているクーラントにより、ガス放出筒の内壁の表面積が調整され、ガス放出孔から放出されるガスの温度が調整される。このため、ガス放出筒の長さを調整するだけで、放出されるガスの温度を調整することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係るガス発生器の第一の実施形態例を、第１図を参照して説明する。第１図において、ガス発生器Ｐ１は、主としてエアベルトのシートベルトを膨張させるためのもので、長尺筒状の外筒８からなるハウジング１と、ハウジング１の一端内側に装着されている点火手段Ｉを構成する点火器５と、ハウジング１内に形成されている燃焼室２と、燃焼室２内に装填されているガス発生剤３とフィルター材４と、ハウジング１の他端側に形成され、ハウジング１の内外を連通するガス放出孔６を有するガス放出筒７とから構成されている。なお、エアベルトとは、乗員シートに設けられ、細長い袋状のシートベルト内にガス発生器Ｐ１から放出される清浄なガスを導入することにより、該シートベルトを膨張させるものである。
ハウジング１の一端側は、点火器５とそれを保持するホルダ１３とで構成される点火手段Ｉが装着されて閉鎖されている。このホルダ１３は、外筒８内の軸端側に嵌挿され、外筒８の軸端２０が内側に折り曲げられることで保持されて、ハウジング１の一端側を閉鎖している。
ハウジング１の他端９側には、ガス放出筒７が、その外径を外筒８の外径よりも小として、外筒８の軸心に平行に延びる煙突状に形成されている。そして、このガス放出筒７の先端にはガス放出孔６が形成されている。
ハウジング１内の燃焼室２内には、外筒８の他端９側より、フィルター材４を支持する支持部材１０、フィルター材４、ガス発生剤３、クッション材１１、１２の順に装填され、さらに点火器５がカシメ固定されているホルダ１３が嵌挿されている。燃焼室２内でガス発生剤３の燃焼によって発生した高温ガスは、フィルター材４を通過してある程度冷却され、清浄なガスとしてガス放出筒７を通過してガス放出孔６から放出される。このフィルター材４は、例えば、メリヤス編み金網、平織り金網やクリンプ織り金属線材の集合体によって、外筒８の内径と略同一な円柱状に成形されている。このフィルター材４は、ハウジング１の他端９側に装着される支持部材１０に当接して装着されている。
ガス放出筒７には、内壁に沿って筒状のクーラント２１が設けられ、先端にガス放出孔６が形成されている。このガス放出孔６は、ガス放出筒７の内部のガス流路Ｓを介してハウジング１の内外を連通している。また、クーラント２１が内壁に沿って設けられているため、ガス放出筒７の内周部の表面積が大きくなり、燃焼室２からフィルター材４を通過してきたガスをさらに冷却する。このため、このガス放出筒７を長くすることによって、内周部の表面積が大きくなり、ガスの冷却効果が向上する。このように、ガス放出筒の長さ、即ちガス流路の長さを調整することによって、先端部に形成されているガス放出孔６から放出されるガスの温度を調整することができる。また、このクーラント２１は、圧力損失を発生させない状態で冷却効果を有している。通常用いるフィルターでも冷却効果はあるが、冷却効果を得るためには圧力損失が発生してしまう。クーラント２１は、この欠点を補うことができる。具体的には、インフレータの性能において初期の立上りの性能を損なうことなく最大圧力を下げることができる。
また、第２フィルター材１９が、ガス放出孔６の内側のガス流路Ｓに装着されている。このため、ガス流路Ｓ内で冷却されたガスを、ガス放出孔６から放出する直前にも更に確実に冷却することができる。また、第２フィルター材を装着することによって、フィルターの厚み等の調整によりハウジング内の圧力損失を段階的に調整することができる。これによって、ガス発生器のガス放出特性を容易に調整できる。この第２フィルター材１９は、前述のフィルター材４と同様に、例えば、メリヤス編み金網、平織り金網やクリンプ織り金属線材の集合体によって筒状に形成されているものや、エクスパンデッドメタル、パンチングメタル等を使用することができる。なお、この第２フィルター材１９は、ガス放出筒２１の形状に依存するが、概ね直径８〜１２ｍｍ、重量０．７〜７．０ｇ、空隙率３６〜７６％とすることが好ましい。一方、フィルター材４は、これもハウジング１の形状に依存するが、概ね直径２０〜２４ｍｍ、重量２０〜４０ｇ、空隙率３８〜６５％とすることが好ましい。
ここで、ガス放出筒２１は、短い場合であっても集塵効果（ガス放出筒８の内側壁にスラグ等が付着して集塵される。）を有しており、長ければ長いほど好ましく、ガス発生器として取り付けられる場所の大きさによって適宜その長さを調節することができる。これによって、燃焼室２からのガスをガス放出筒７を通過させる際に、効率良く冷却することが可能となる。このガス放出筒２１は、内径が９．０５ｍｍ〜９．６５ｍｍとすることが好ましい。また、ガス放出筒２１は、長さが１０〜１００ｍｍとすることが好ましい。
また、クーラント２１は、ガス流路Ｓ内の表面積を大きくするものであれば良く、前述のフィルター材４と同様に、例えば、メリヤス編み金網、平織り金網やクリンプ織り金属線材の集合体によって筒状に形成されているものや、エクスパンデッドメタル又はパンチングメタル等を使用することができる。そして、このクーラント２１は、ガス放出筒２１に内部に挿入される外径であればよく、約９ｍｍとすることが好ましい。そして、肉厚は、厚くすればするほど、冷却効果及び集塵効果が高くなるが、前述したように、インフレータの性能において初期の立上りの性能を損なうことのないように適宜選択することが好ましい。具体的には、クーラント２１の内径部の断面積が、ガス流路Ｓの断面積の１〜６０％、好ましくは１０〜５０％、さらに好ましくは２０〜４０％となるようにクーラント２１の肉厚を設定することが好ましい。
また、ガス発生剤３は、クッション材１１、１２によって、振動により粉状化しないように保護されている。また、ガス発生剤３に接触するクッション材１１には、点火手段Ｉとなる点火器５からの火炎の威力を遅延なく、確実にガス発生剤３に伝達するための十字状の切欠きが形成されている。また、このクッション材１１の周囲にはリング状に成型された伝火剤２６が配置されている。この伝火剤２６は、点火器５の着火による火炎力を高め、ガス発生剤３の着火を確実とする。これら各クッション材１１，１２としては、シリコンゴムやシリコン発泡体等の弾性材を用いて形成することが好ましい。
支持部材１０は、エクスパンデッドメタルやパンチングメタル等で形成することができる。エクスパンデッドメタル等を使用する場合は、ガスを通過させる多数のガス通路を確保できるのであれば、複数を積層して設けてもよい。また、エクスパンデッドメタルの代わりに金網等を用いてもよく、また、用いなくてもよい。また、後述するように、リング状のものや、第４図に示すような形状のものを使用することもできる。
点火手段Ｉを構成する点火器５は、通電発火する電気式のものが好ましく、燃焼室２の内側からハウジング１の一端側となるホルダ１３に装着されている。また、点火器５は、クッション材１２を貫通して燃焼室２側に突出している。この点火器５は、衝突センサからの衝突信号に基づいて通電発火されて、火炎を燃焼室２内に噴出することで、ガス発生剤３を強制的に着火燃焼させる。
次に、ガス発生器Ｐ１の作動を、第１図により説明する。なお、第１図に示すガス発生器Ｐ１は、ハウジング１の他端９側でシートベルトのバックル内に直接、又は間接的に接続されているものとする。
衝突センサが自動車の衝突を検出すると、第１図に示すように、ガス発生器Ｐ１は、点火器５を通電発火させる。点火器５の火炎は、クッション材１１を破裂、開口した後、クッション材１１の周囲に配置されている伝火剤２６によって、火炎が強められて燃焼室２内のガス発生剤３を強制的に着火燃焼させる。これによって、高温ガスを発生させる。このガス発生剤３の着火燃焼は、ハウジング１の一端側からフィルター材４側へ順次移行される。
燃焼室２内での燃焼が進んで、燃焼室２が所定内圧まで上昇すると、燃焼室２内で発生した高温ガスは、フィルター材４内へハウジング１の軸方向に流入し、ここでスラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなる。この清浄なガスは、フィルター材４の支持部材１０を通過した後、ガス放出筒７を通過してガス放出孔６から放出される。ガス放出筒７内部のガス流路Ｓをガスが通過する際、内壁に沿って設けられているクーラント２１によってさらに冷却される。また、フィルター材４で捕集できなかったガス中に残存しているスラグは、ガス放出筒７内部に設けられているクーラント２１に付着して捕集される。さらに、ガス放出孔６の手前に装着されている第２フィルター材１９によって、ガス流路Ｓを通過してきたガスは、さらに確実に冷却及びスラグ捕集される。
これによって、ガス放出孔６から放出される十分に冷却された清浄なガスは、エアベルトのシートベルト内に直接導入され、エアベルトのシートベルトは、瞬時に、膨張する。なお、このガス放出筒７は、外筒８の軸心と同一軸心でなくてもよく、偏心して設けられていてもよく、収容されるシートベルトのバックル形状にあわせて形成することができる。
次に、本発明に係るガス発生器の第２の実施形態例を第２図を参照しつつ説明する。第２図に本実施形態例に係るガス発生器Ｐ２の断面図を示す。なお、第１図に示すガス発生器Ｐ１と同一部材は、同一符号を付して、詳細な説明は割愛する。
本実施形態例に係るガス発生器Ｐ２は、ハウジング１の一端に装着されている点火手段Ｉと、他端９側内に装着されている支持部材１０とが、前述の第１の実施形態例に係るガス発生器Ｐ１と異なる。
本実施形態例に係る点火手段Ｉは、点火器５を保持するホルダ１３と、このホルダ１３に点火器５とともに保持される伝火剤４０を収容する収容容器４１とで構成されている。そして、ハウジング１の一端側に装着されている。
伝火剤４０を収容する収容容器４１は、例えば、熱伝導性に優れた鉄で形成されている。そして、第３図に示すように、収容容器４１は、１若しくは複数の孔４２が形成された底盤４３と、底盤４３から連続的に筒状に延設された側筒部４４と、側筒部４４から垂直に面方向に広がるフランジ部４５と、で構成されている。収容容器４１が熱伝導性に優れた鉄で形成されているため、伝火剤４０からの熱エネルギーの伝導性に優れ、燃焼室２内に装填されているガス発生剤３を効率良く燃焼させることができる。また、従来用いられているアルミニウム製のものは強度が低く、伝火剤４０からの熱エネルギーによって容易に破れるため、伝火剤４０からの熱エネルギーの放射方向が一定にならないというおそれがあった。ところが、鉄製のものはアルミニウム製のものに比べて強度が高く、鉄製のものは孔を設けることによって、伝火剤４０からの熱エネルギーの方向性を安定させることができる。そのため、伝火剤４０からの熱エネルギーを確実に燃焼室２内に向けることができ、より一層効率良くガス発生剤３を燃焼させることができる。
また、底盤４３に形成されている孔４２は１〜６個であることが好ましく、それぞれの孔の直径は２〜１２ｍｍであることが好ましい。収容する伝火剤４０の量は、０．１〜０．６ｇであることが好ましい。
支持部材１０は、第４図に示すように、例えば、リング状の第１部材１０ａと、この第１部材１０ａから中心方向に向って突出する複数の棒状の第２部材１０ｂとで構成されている。そして、第２部材１０ｂがフィルター材４と当接し、フィルター材４を支持している。このように、リング状の第１部材１０ａのみでフィルター材４を支持するのではなく、棒状の第２部材１０ｂによってフィルター材４を支持することによって、燃焼室２内の圧力が高まり、フィルター材４が変形した場合であっても、ガスの流れが阻害されず、ガスが確実にフィルター材４を通過し、フィルター材４を有効に利用することが可能となる。ここで、支持部材１０に設けられている第２部材１０ｂは、棒状のものが好ましい。棒と棒の間には、空間が必要であり、この空間がガスの流路となり、フィルター４が有効に活用される。棒状部分がつながって円形になったものでは、この空間が無くなるため効果が無くなる。この支持部材１０に設けられている棒状の第２部材１０ｂの個数は、複数個設けることが好ましく、特に、容易に形成でき、フィルター材４を安定して支持できる６個が好ましい。
次に、本発明に係るガス発生器の第３の実施形態例を第５図を参照しつつ説明する。第５図に本実施形態例に係るガス発生器Ｐ３の断面図を示す。なお、第１図に示すガス発生器Ｐ１及び第２図に示すガス発生器Ｐ２と同一部材は、同一符号を付して、詳細な説明は割愛する。
第５図において、ガス発生器Ｐ３は、運転席用エアバッグを膨張展開させるもので、短尺円筒状のハウジング１と、ハウジング１内を上下２つの燃焼室２ａ、２ｂに画成する仕切部材１５と、各燃焼室２ａ、２ｂ内にそれぞれ装着されるフィルター材４ａ、４ｂと、各燃焼室２ａ、２ｂ内に装填されているガス発生剤３をそれぞれ独立して燃焼させる点火器５ａ、５ｂと、フィルター材４ａ、４ｂを支持し、ガス発生剤３からの燃焼ガスを通す複数のガス通過孔２２、２３を有した内筒材２４、２５とを備えている。
ハウジング１は、上容器３０と下容器３１とを溶接により接合することで閉鎖された構造である。
上容器３０は、コップ状をしており、側筒部３０ｂの周囲には、複数のガス放出孔６がハウジング１の軸心に垂直な方向に開口している。上容器３０の蓋部３０ａの内側には、その内面に沿って、皿型の蓋部材３２が設けられている。この蓋部材３２は、ハウジング１内を上下に仕切る仕切部材１５と溶接されて、燃焼室２ａを画成している。この上容器３０の側筒部３０ｂの内周にはガス放出孔６に通ずるガス流路Ｓが形成されている。そして、側筒部３０ｂの内壁に沿って、クーラント２１が設けられている。
仕切部材１５は、略コップ状をしており、底部１５ａには、ハウジング１の軸心に対して偏心した位置に凸部３３及び孔３４が設けられている。仕切部材１５の側筒部１５ｂには、周方向に亘って複数のオリフィス１４が設けられている。仕切部材１５の側筒部１５ｂの外周と上容器３０の側筒部３０ｂの内周との間には環状のガス流路Ｓが形成されている。この側筒部１５ｂの内周側には、環状空間Ｓ１が形成され、さらにその内周側に、内筒材２４及びフィルター材４ａが配設され、燃焼室２ａが形成されている。燃焼室２ａ内にはガス発生剤３が装填されている。フィルター材４ａは、仕切部材１５及び蓋部材３２に形成されている突起３５、３６によって、内周側に動かないように拘束されている。この突起３５、３６は、フィルター材４ａの位置決めを行うとともに、ガス発生剤３が燃焼した際に発生する燃焼ガスを、フィルター材４ａと仕切部材１５及び蓋部材３２間を通過させずに、全てこのフィルター材４ａを通過させる役割も果たす。
内筒材２４は、例えば、多孔金属板（パンチングメタル）やエクスパンデッドメタル等を円筒状に成形して製作される。この内筒材２４は、フィルター材４ａの外周に装着され、仕切部材１５から蓋部材３２近傍まで延在している。また、内筒材２４には、フィルター材４ａを通過してきたガスの通過する複数のガス通過孔２２が設けられ、燃焼室２ａと空間Ｓ１とを連通している。
ハウジング１の下容器３１は、下蓋部３１ａと、下蓋部３１ａから上容器３０側に向かって延びる側筒部３１ｂと、側筒部３１ｂから径外側に沿って延びるフランジ部３１ｃと、からなる。このフランジ部３１ｃにエアバッグモジュール（エアバッグ、バッグカバー等からなる）のリテーナ等（図示省略）が取り付けられる。下蓋部３１ａには、軸心から偏心して孔５１、５２が形成されている。
下容器３１の側筒部３１ｂの内周側には、空間Ｓ３が形成され、さらにその内周側に、内筒材２５及びフィルター材４ｂが配設され、仕切部材１５の下部側に燃焼室２ｂが形成されている。
内筒材２５は、前述の内筒材２４同様、例えば、多孔金属板（パンチングメタル）やエクスパンデッドメタル等を円筒状に成形して製作され、フィルター材４ｂを通過してきたガスの通過する複数のガス通過孔２３が設けられ、燃焼室２ｂと空間Ｓ３とを連通している。
フィルター材４ｂと仕切部材１５間には、リング状の仕切板５０が装着されている。この仕切板５０は、上容器３０の端部及び仕切部材１５の底部１５ａと接し、上容器３０の側筒部３０ｂの内周側に形成されているガス流路Ｓと、下容器３１の側筒部３１ｂの内周側に形成されている空間Ｓ３とを仕切っている。この仕切板５０には、ガス流路Ｓと空間Ｓ３との間に連通する複数のオリフィス１６が形成されている。
下容器３１の下蓋部３１ａに設けられた孔５１、５２には、それぞれ短尺内筒５３、５４が設けられている。短尺内筒５３、５４は、孔５１、５２にそれぞれ溶接されるとともに、短尺内筒５３は上部に設けられたカシメ突起４５によって仕切部材１５にカシメ固定されている。また、それぞれの短尺内筒５３、５４には、それぞれ点火器５ａ、５ｂが装着されている。点火器５ａ、５ｂは、それぞれ短尺内筒５３、５４に設けられたカシメ突起４４、４６によってカシメ固定されている。
各点火器５ａ、５ｂは、リードピン１７、１８と図示しない外部コネクタとを連結し、各点火器５内に収納されている電橋線に通電し、各点火器５内に収納されている着火薬を発火させるピン型スクイブを用いている。
なお、各点火器５は、ピン型スクイブの他に、ピッグテイル型スクイブ等を用いることもできる。このピッグテイル型スクイブは、各リードピン１７、１８に代えてリード線としたもので、各リード線をハウジング外側に引き出して、その先端にガス発生器側コネクタを取り付けてなる。そして、ガス発生器側コネクタを車両側コネクタに接続することで、図示省略するガス発生器の制御部（作動器）に接続されるものである。
この様に構成されるガス発生器Ｐ３は、ステアリングホイール内に装着されたエアバッグモジュールに組み込まれる。そして、ガス発生器Ｐ３の各点火器５ａ、５ｂは、図示省略する車両側コネクタにそれぞれ接続され、制御部に接続される。
制御部は、自動車の衝突を検出する衝突センサ（加速度センサ）と、各点火器５ａ、５ｂに通電する昇圧回路と、バックアップコンデンサと、スクイブ（点火器）駆動回路とで構成され、マイクロコンピュータで制御される。
そして、制御部に接続されたガス発生器Ｐ３は、衝突センサが自動車の衝突を検出することで、先に点火させる点火器５ｂに接続されているスクイブ駆動回路によって点火器５ｂのみが作動（通電発火）して、燃焼室２ｂ内のガス発生剤３を燃焼させることで、高温ガスを発生させる。
燃焼室２ｂ内で発生した高温ガスは、フィルター材４ｂ内に流入し、ここでスラグ捕集と冷却を経て内筒材２５に設けられている各ガス通過孔２３からガス通過空間Ｓ３内に流入し、滞留する。そして、空間Ｓ３内に流入したガスは均一に分散された後、各オリフィス１６を通過して、ガス流路Ｓ内に放出される。ガス流路Ｓ内に放出されたガスは、上容器３０の側筒部３０ｂの内壁に沿って設けられているクーラント２１によってさらに冷却される。
これで、燃焼室２ｂで発生したガスが、オリフィス１６を通過してその放出量が制御されることによって、燃焼室２ｂ内のガス発生剤３の燃焼を安定したものにできる。その放出量は、オリフィス１６の孔径、孔数によって制御の度合いが変わる。また、燃焼室２ｂで発生したガスが、クーラント２１を通過してその放出温度が制御されることによって、燃焼室２ｂ内のガス発生剤３の燃焼を安定したものにできる。その放出温度は、クーラント２１の量で制御の度合いが変わる。
また、この段階においては、燃焼室２ｂのガス発生剤３のみの燃焼であるため、オリフィスを通過したガスは、ハウジング１の側筒部に設けられたガス放出孔６からハウジング１の円周方向均一にエアバッグ内に放出され、エアバッグは緩やかに膨張展開を開始する。
続いて、燃焼室２ｂの燃焼開始後、制御部のマイクロコンピュータによって制御されたスクイブ駆動回路により微小時間差をもって点火器５ａが作動（通電発火）する。その火炎は燃焼室２ａ内に噴出されて、ガス発生剤３を燃焼させることで、高温ガスを発生させる。
燃焼室２ａ内で発生した高温ガスは、フィルター材４ａ内に流入し、ここでスラグ捕集と冷却を経て空間Ｓ１内に流出する。そして、空間Ｓ１に流出したガスは、仕切部材１５の側筒部１５ｂに複数設けられたオリフィス１４から、ガス流路Ｓ内に流出する。ガス流路Ｓ内に流入したガスは、このガス流路Ｓ内で、滞留し、燃焼室２ｂから放出されてきたガスと合流するとともに、側筒部３０ｂの内壁に沿って設けられているクーラント２１によってさらに冷却されて、ハウジング１の側筒部３０ｂに設けられたガス放出孔６からハウジング１の円周方向均一にエアバッグ内に放出される。これによって、エアバッグは各燃焼室２ａ、２ｂから放出される多量の清浄で、十分に冷却されたガスによって急速な膨張展開がなされる。
この結果、エアバッグは、展開初期において燃焼室２ｂで発生し、オリフィス１６によって放出量が制御されたガスによって緩やかに膨張展開を開始する。そして、微小時間後から、燃焼室２ａで発生したガスが燃焼室２ｂで発生したガスとガス流路Ｓで合流し、ここで、さらに冷却されてガス放出孔６からに放出される。
なお、各点火器５ａ、５ｂの作動は、点火器５ｂを先に作動させる態様にて説明したが、点火器５ａを先に作動させてもよく、更には、微小時間差をもって行なうことを必ずしも要するものでなく、自動車の衝突形態により適宜選択される。
例えば、高速度での正面衝突や前方衝突の如き危険度の高い衝突では、各点火器５ａ、５ｂを同時に作動（通電発火）して、エアバッグを各燃焼室２ａ、２ｂで発生した多量のガスにて急速に膨張展開させる。
又、危険度の中程度の衝突では、各点火器５ａ、５ｂを微小時間差をもって作動（通電発火）して、エアバッグを展開初期において少量のガスで緩やかに膨張展開し、微小時間後に多量のガスにて急速に膨張展開させる。
更に、危険度の軽程度の衝突では、例えば点火器５ｂのみを作動（通電発火）して、エアバッグを比較的長い時間をかけて少量のガスにて緩やかに膨張展開させる。
この様に本実施形態例に係るガス発生器では、各点火器５ａ、５ｂの作動（通電発火）を選択することで、発生するガス量を調整でき、エアバッグ膨張展開を制御可能となせる。また、各燃焼室２ａ、２ｂにそれぞれ設けられている複数のオリフィス１４、１６によってガス放出量が制御され、ガス放出孔６から放出される前に一旦、ガス流路Ｓで滞留し、ここに設けられたクーラント２１によってさらに冷却された後、エアバッグに放出されるため、十分に冷却された均一な量のガスが放出される。
なお、本発明のガス発生器は、前述の実施形態例のものに限定されるものではない。
産業上の利用可能性
本発明のガス発生器によれば、ガス発生器が小型化した場合であっても、ガス発生剤の燃焼によって生ずる高温ガスを十分に冷却して放出することが可能となる。特にガス流路の内壁に沿ってクーラントを配置することにより、ガスの流速への影響を抑えて、クーラントをガスの流れを遮るように配置する場合と同程度に、高温ガスを冷却することができる。このため、自動車内の意匠の自由度を阻害することなく、また、安全性の高いガス発生器とできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施形態におけるガス発生器の断面図である。第２図は、本発明の第２の実施形態におけるガス発生器の断面図である。第３図は、第２図における伝火剤４０の収容容器４１の概略図であり、第３図（ａ）〜（ｃ）は、その実施形態の一例を示した図である。第４図は、第２図におけるフィルター材４の支持部材１０を示す図である。第４図（ａ）は平面図を示し、第４図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図を示している。第５図は、本発明の第３の実施形態におけるガス発生器の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2003042010.tif 000006
【図３（ｃ）】
2003042010.tif 000007
【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月19日(2003.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（３）が装填され、フィルター材（４）を有する燃焼室（２）と、
前記ハウジング（１）に装着され、前記燃焼室（２）内のガス発生剤（３）を着火燃焼させる点火手段（Ｉ）と、
前記ハウジング（１）に形成され、前記燃焼室（２）とガス流路（Ｓ）を介して該ハウジング（１）の内外を連通するガス放出孔（６）を有してなるガス発生器であって、
前記ガス流路（Ｓ）に筒状のクーラント（２１）が設けられているガス発生器。
【国際調査報告】
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