(57)【要約】【課題】燃焼室３で発生したガスのガス流路を確保し、ハウジング１内の圧力上昇を緩和することができるガス発生器１００を提供する。【解決手段】内部にフィルター４を有する長尺円筒状ハウジング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２が装填されている燃焼室３と、点火薬６を内包しており、前記ハウジング１における前記燃焼室３側の端部に装着され、前記燃焼室３内のガス発生剤２を着火燃焼させるガス発生剤点火手段と、前記ハウジング１における前記フィルター１側の端部に装着されているガス放出筒１２とを備えており、前記燃焼室３内に、前記ハウジング１の長さ方向に沿って、前記燃焼室３の一端から他端にかけて巻きバネ１６を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にフィルターを有する長尺円筒状ハウジングと、
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ている燃焼室と、
点火薬を内包しており、前記ハウジングにおける前記燃焼室側の端部に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段と、
前記ハウジングにおける前記フィルター側の端部に装着されているガス放出筒とを備えたガス発生器であって、
前記燃焼室内に、前記ハウジングの長さ方向に沿って、前記燃焼室の一端から他端にかけて巻きバネを備えていることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記巻きバネの前記フィルター側の端部に、中心部が繋がっている渦巻き状の部材を有しており、
前記巻きバネの中心軸と前記ハウジングの中心軸とが略同一となってい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】
前記ガス放出筒が、前記燃焼室側端部に開口部を有するように内部に形成されたガス流路と、前記開口部と反対側の端部周囲に、前記ガス流路と外部とが連通するように形成されたガス放出孔とを有し、
前記ガス流路の開口部の断面積が、前記ガス流路の途中の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1又は２に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記ガス流路の開口部から前記ガス流路の内部途中にかけての断面形状が、１段以上の階段形状であることを特徴とする請求項３に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記ガス流路の開口部から前記ガス流路の内部途中にかけての断面形状が、テーパー形状であることを特徴とする請求項３に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記フィルターと前記ガス流路の開口部との間に、孔を複数有した板部材が設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項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、エアバック等を膨張させるガス発生器に関し、特に、サイド用又はカーテン用エアバッグ等を膨張させるのに好適なガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
側面衝突に使用されるガス発生器においては、衝突を受けたときに点火手段が作動して、生じた火炎によって、ガス発生剤が着火燃焼し、ガスが生じる。そこで、ガス発生器に十分なガス発生剤を充填しておく必要がある。  
しかし、ガス発生剤の充填量が多くなると、発生したガスのハウジング内を通過する速度が遅くなるため、エアバックの展開膨張が遅くなる。さらに、ハウジング内で発生したガスによって、ハウジング内部の圧力が上昇し、ハウジングの強度安全率を確保することが容易でない。
【０００３】
ハウジング内全体のガス発生剤を効果的に燃焼させるガス発生器としては、下記特許文献１のものが挙げられる。この特許文献１に開示されているガス発生器は、長尺円筒状のハウジングと、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、フィルターを有する燃焼室と、前記ハウジング内に形成され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火装置を収容する点火装置収容室とを有してなるものであって、前記燃焼室内に、その長さ方向に亘って中空筒状の伝火チューブが設けられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなガス発生器では、着火燃焼した伝火薬の火炎を効率良くガス発生剤に伝火できるものの、発生したガスによって生じたハウジング内の圧力の上昇を緩和することが容易でなかった。    
【０００６】
そこで、本発明は、燃焼室で発生したガスによるハウジング内の圧力上昇を緩和し、発生したガスが、ハウジング内を容易に通過することのできるガス流路を確保できる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及び効果】
【０００７】
（１）  本発明のガス発生器は、内部にフィルターを有する長尺円筒状ハウジングと、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ている燃焼室と、点火薬を内包しており、前記ハウジングにおける前記燃焼室側の端部に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段と、前記ハウジングにおける前記フィルター側の端部に装着されているガス放出筒とを備えたガス発生器であって、前記燃焼室内に、前記ハウジングの長さ方向に沿って、前記燃焼室の一端から他端にかけて巻きバネを備えている。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、発生したガスが、巻きバネの内部の中空筒状の部分を通過し、ハウジング内部におけるガス流路を確保できるので、ハウジング内部の圧力の上昇を防ぐことができ、ハウジングの強度安全率をさらに向上できるガス発生器を提供することができる。
【０００９】
（２）  本発明のガス発生器においては、前記巻きバネの前記フィルター側の端部に、中心部が繋がっている渦巻き状の部材を有しており、前記巻きバネの中心軸と前記ハウジングの中心軸とが略同一となっていることが好ましい。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、渦巻き状の部材によって巻きバネが固定され、巻きバネの中心軸と前記ハウジングの中心軸が略同一となり、巻きバネの周りにガス発生剤を均一に充填することができるので、ガス発生剤を均一に着火燃焼することができるガス発生器を提供できる。
【００１１】
（３）  本発明のガス発生器においては、前記ガス放出筒が、前記燃焼室側端部に開口部を有するように内部に形成されたガス流路と、前記開口部と反対側の端部周囲に、前記ガス流路と外部とが連通するように形成されたガス放出孔とを有し、前記ガス流路の開口部の断面積が、前記ガス流路の途中の断面積よりも大きいものであることが好ましい。ここで、例えば、前記ガス流路の開口部から前記ガス流路の内部途中にかけての断面形状が、１段以上の階段形状になっていてもよいし、前記ガス流路の開口部から前記ガス流路の内部途中にかけての断面形状が、テーパー形状になっていてもよい。また、前記燃焼室の内部に前記フィルターが設けられていてもよいし、前記燃焼室と前記フィルターとが別室に分かれた構成であってもよい。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、簡易な構成でありながら、フィルターにおけるガス放出筒側の角部付近も有効に利用できるので、従来のガス発生器に比べて、さらなる冷却効果を得ることができるガス発生器を提供できる。また、燃焼室で発生したガスのフィルターからの抜けがよくなって、燃焼室内の圧力が下がるので、ハウジングの強度安全率をより十分に確保できる。
【００１３】
（４）  本発明のガス発生器においては、前記フィルターと前記ガス流路の開口部との間に、孔を複数有した板部材が設けられていることが好ましい。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、板部材とフィルターの板部材側の端面とが接触していることによって、高温ガスが通過しているときでも、フィルターの形状が変形することを抑制できるので、ガスの発生が終了するまでフィルターを効率的に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第一実施形態＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るガス発生器について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るガス発生器の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るガス発生器の巻きバネ及び渦巻き状の部材の斜視図である。
図１において、ガス発生器１００は、長尺円筒状のハウジング１と、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤２と、巻きバネ１６と、巻きバネ１６の一端に、中心部が繋がっている渦巻き状の部材１７とを備えている燃焼室３と、燃焼室３に隣接してハウジング１内に配設されるフィルター４と、燃焼室３内のガス発生剤２を着火燃焼させるもととなる火炎を発生する点火器５と、点火器５で発生した火炎のエネルギーを増幅する伝火剤６を収容するエンハンサカップ７と、点火器５及びエンハンサカップ７をそれぞれかしめ固定しているホルダ８とを有している。そして、点火器５と、伝火剤６と、エンハンサカップ７と、ハウジング１の軸端部９において、かしめ固定されているホルダ８との構成で、ガス発生剤２の点火手段としての機能を有している。また、この点火手段とガス発生剤２との間には仕切り部材でもある板状のクッション材１０が設けられている。さらに、ハウジング１の軸端部１１において、かしめ固定されているガス放出筒１２を有している。
【００１６】
ハウジング１内には、点火手段からガス放出筒１２にかけて、クッション材１０、燃焼室３（ガス発生剤２と、巻きバネ１６と、渦巻き状の部材１７とを包含する）、フィルター４、の順に充填されている。ハウジング１は、例えば、鉄等の金属で形成されている。
【００１７】
巻きバネ１６は、ピアノ線や硬鋼線、ステンレス線などの金属線で形成されたバネである。巻きバネ１６は、燃焼室３内にハウジング１の長さ方向に沿って、燃焼室３のクッション１０側の端部からフィルター４側の端部にかけて備えられている。また、巻きバネ１６の端部に、渦巻き状の部材１７の中心部が繋がっており、巻きバネ１６の中心軸と前記ハウジング１の中心軸とが略同一となっている。
【００１８】
クッション材１０は、燃焼室３内のガス発生剤２をフィルター４とともに保持するように配設され、振動によるガス発生剤２の粉状化を抑止するものである。
【００１９】
フィルター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形成された円柱状のものである。また、フィルター４の一端は、ガス放出筒１２一端における一部の面に当接しており、他端は燃焼室３と隣接している。
【００２０】
エンハンサカップ７は、図１に示すように、クッション材１０に当接する底部に１つの孔７ａを有している。孔７ａの内側にはシール部材１９が貼付されている。ここで、一変形例として、シール部材１９は、孔７ａの外側に貼付されていてもよい。また、エンハンサカップ７の開口部に形成されているフランジはホルダ８の突起部によってかしめ固定されている。このエンハンサカップ７には、鉄などの比較的固く、熱に強いとされる金属材料を用いる。なお、一変形例として、エンハンサカップ７の底部には、複数の孔が形成されていてもよい。また、他の変形例として、エンハンサカップ７は、孔のないアルミニウム製のものでもよい。この孔のないアルミニウム製のエンハンサカップ７は、伝火剤の着火燃焼により、破裂させることができる。
【００２１】
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、火炎をエンハンサカップ７内に噴出し、伝火剤６を着火した後、ガス発生剤２を強制的に着火燃焼させるものである。
【００２２】
ホルダ８は、点火器５及びエンハンサカップ７を保持している。また、ホルダ８は、ハウジング１の一端部に嵌挿されており、ハウジング１の軸端部９とともにかしめることによって保持され、ハウジング１の一端を閉鎖している。
【００２３】
ガス放出筒１２は、ハウジング１の他端部に嵌挿されており、ハウジング１の軸端部１１とともにかしめることによって保持され、ハウジング１の他端を閉鎖している。また、ガス放出筒１２は、後述するガス流路１３に流入してきたガスの内圧に耐え得るような強度を有する円筒部材であって、燃焼室３側端部に開口部１３ａを有するように内部に形成されたガス流路１３と、開口部１３ａと反対側の端部周囲に、ガス流路１３と外部とが連通するように形成されたガス放出孔１４とを有している。ガス流路１３は、径の小さい長尺円筒形状の第１空間１３ｂと、径の大きい短尺円筒形状の第２空間１３ｃとを同軸且つ連通するように形成したものである。そして、開口部１３ａの断面積がガス流路１３の途中の断面積（例えば、第２空間１３ｃの断面部における面積）よりも大きく、且つ、開口部１３ａから第１空間１３ｂにかけての部分の断面が階段形状（１段）に形成されている。ここで、一変形例として、第２空間１３ｃを形成する（１段の階段形状とする）代わりに、開口部１３ａから第１空間１３ｂにかけての部分の断面が、２段以上の階段形状となるように形成してもよい。また、ガス流路１３において、第１空間１３ｂと、第２空間１３ｃとの境界のうち、第２空間１３ｃ側には、シール部材１５が貼り付けられている。
【００２４】
次に、ガス発生器１００の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器１００の点火器５に信号を送り、点火器５内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器５のガス及び火炎はエンハンサカップ７内に噴出し、伝火剤６を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤６から発生する火炎が、シール部材１９を破り、孔７ａを介して燃焼室３内においてハウジング１の軸方向及び径方向に拡がるように噴出し、クッション材１０を燃焼させるとともに、ガス発生剤２を着火燃焼させることで、高温ガスを効率よく発生させる。このガス発生剤２の着火燃焼は、ハウジング１の一端部側からフィルター４側へ順次移行される。    
【００２５】
燃焼室３内で発生した高温ガスの多くは、渦巻き状バネ１６の中空筒状部分に流入した後、ハウジング１の一端部側からフィルター４側へ移動する。
【００２６】
そして、燃焼室３内での燃焼が進んで、燃焼室３が所定内圧まで上昇すると、燃焼室３内で発生した高温ガスは、フィルター４内へ入り、ここでスラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなる。その後、このガスは、ガス放出筒１２における開口部１３ａから第２空間１３ｃへと流入する。そして、シール部材１５を破裂させた後に第１空間１３ｂへと流入し、上述の清浄なガスが、ガス放出孔１４から放出される。
【００２７】
これによって、ガス放出孔１４から放出される十分に冷却された清浄なガスは、エアベルトやエアバッグ等の内部に直接導入され、効率よく瞬時に、膨張する。
【００２８】
本実施形態によれば、燃焼室３で発生したガスが速やかにフィルター４側へ移動し、燃焼室３で発生したガスのフィルター４からの抜けがよくなって、燃焼室３内の圧力が下がるので、ハウジング１の強度安全率をより十分に確保できる。また、簡易な構成でありながら、フィルター４におけるガス放出筒１２側の角部付近も有効に利用できるので、従来のガス発生器に比べて、さらなる冷却効果を得ることができるガス発生器１００を提供できる。
【００２９】
＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器について説明する。図３は、本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器１００における符号１〜１１、１４〜１７、１９がふられている各部と、本変形例において符号２１〜３１、３４〜３７、３９がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００３０】
本変形例のガス発生器２００は、ガス放出筒３２におけるガス流路３３の開口部３３ａから、円筒形状の第１空間３３ｂにかけての部分の断面が、テーパー形状（開口部３３ａから第１空間３３ｂにかけて縮径した形状）の第２空間３３ｃとなっている点において、第１実施形態のガス発生器１００と異なっている。
【００３１】
本変形例によれば、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００３２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るガス発生器について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るガス発生器の断面図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器１００における符号１〜１７、１９がふられている各部と、本実施形態において符号４１〜５７、５９がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００３３】
本実施形態のガス発生器３００は、フィルター４４とガス流路５３の開口部５３ａとの間において、孔５８ａを複数有した板部材５８が設けられている点が、第１実施形態のガス発生器１００と異なっている。なお、板部材５８のフィルター４４側の面と、フィルター４４の一端面とは当接している。
【００３４】
次に、ガス発生器３００の作動を説明する。衝突センサが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器３００の点火器４５に信号を送り、点火器４５内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器４５のガス及び火炎はエンハンサカップ４７内に噴出し、伝火剤４６を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤４６から発生する火炎が、シール部材５９を破り、孔４７ａを介して燃焼室４３内においてハウジング４１の軸方向及び径方向に拡がるように噴出し、クッション材５０を燃焼させるとともに、ガス発生剤４２を着火燃焼させることで、高温ガスを効率よく発生させる。このガス発生剤４２の着火燃焼は、ハウジング４１の一端部側からフィルター４４側へ順次移行される。
【００３５】
燃焼室４３内で発生した高温ガスの多くは、渦巻き状バネ５６の中空筒状部分に流入した後、ハウジング４１の一端部側からフィルター４４側へ移動する。
【００３６】
そして、燃焼室４３内での燃焼が進んで、燃焼室４３が所定内圧まで上昇すると、燃焼室４３内で発生した高温ガスは、フィルター４４内へ入り、ここでスラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなる。その後、このガスは板部材５８の孔５８ａを通過し、ガス放出筒５２における開口部５３ａから第２空間５３ｃへと流入する。そして、シール部材５５を破裂させた後に第１空間５３ｂ内部へと流入し、上述の清浄なガスが、ガス放出孔５４から放出される。
【００３７】
これによって、ガス放出孔５４から放出される十分に冷却された清浄なガスは、エアベルトやエアバッグ等の内部に直接導入され、効率よく瞬時に、膨張する。
【００３８】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、板部材５８のフィルター４４側の面とフィルター４４の板部材５８側の端面とが当接していることによって、高温ガスが通過しているときでも、フィルター４４の形状が変形することを抑制できるので、ガスの発生が終了するまでフィルター４４を効率的に利用できる。
【００３９】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や変形例に限定されるものではない。例えば、第２実施形態においては、第１実施形態の変形例のように、ガス放出筒５２におけるガス流路５３の開口部５３ａから、第１空間５３ｂにかけての部分の断面を、テーパー形状としてもよいし、２段以上の階段形状としてもよい。
【００４０】
また、第１及び第２実施形態、第１実施形態の変形例において、第２空間を形成せずに、第１空間の全体が、フィルターと接続される開口部を有する階段形状又はテーパー形状であってもよいし、第１空間の途中までを階段形状又はテーパー形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス発生器の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るガス発生器の渦巻きバネ及びコイル状の部材を    説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガス発生器の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２１、４１       ハウジング
２、２２、４２       ガス発生剤
３、２３、４３       燃焼室
４、２４、４４       フィルター
５、２５、４５       点火器
６、２６、４６       伝火剤
７、２７、４７       エンハンサカップ
７ａ、２７ａ、４７ａ 孔
８、２８、４８       ホルダ
９、１１、２９、３１、４９、５１   軸端部
１０、３０、５０     クッション材
１２、３２、５２     ガス放出筒
１３、３３、５３     ガス流路
１３ａ、３３ａ、５３ａ      開口部
１４、３４、５４     ガス放出孔
１５、１９、３５、３９、５５、５９ シール部材
１６、３６、５６        巻きバネ
１７、３７、５７        部材
５８ａ 孔
５８   板部材
１００、２００、３００      ガス発生器
【図１】
2008149837.tif 000003
【図２】
2008149837.tif 000004
【図３】
2008149837.tif 000005
【図４】
2008149837.tif 000006