(57)【要約】【課題】小型化、軽量化、低コスト化が可能であり、かつ、確実にガス発生剤を着火燃焼させることができるガス発生器を提供する。【解決手段】開放端部（３）を有する有底筒状ハウジング（４）内に、前記開放端部（３）とは異なる端部（２）から前記開放端部（３）に向かう方向に、フィルター材（７）が装着されるフィルター室（８）と、ガス発生剤（５）及びエンハンサ剤（１４）が充填される燃焼室（６）と、第一仕切り部材（１５）と、点火器（１０）とが、この順で配置されるガス発生器（１）であって、前記エンハンサ剤（１４）が前記第一仕切り部材（１５）側に、前記ガス発生剤（５）が前記フィルター室（８）側に配置されると共に、前記ガス発生剤（５）と前記エンハンサ剤（１４）との間に分離シート（３５）が設けられる【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放端部（３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３）を有する有底筒状ハウジング（４，５４，１０４，２０４，３０４，４０４）内に、前記開放端部（３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３）とは異なる端部（２，５２，１０２，２０２，３０２，４０２）から前記開放端部（３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３）に向かう方向に、フィルター材（７，４７，１０７）が装着されるフィルター室（８，１０８，２０８，３０８，４０８）と、ガス発生剤（５，１０５）及びエンハンサ剤（１４）が充填される燃焼室（６，１０６，２０６，３０６，４０６）と、第一仕切り部材（１５）と、点火器（１０）とが、この順で配置されるガス発生器（１，４０，５０，１０１，２０１，３０１，４０１）であって、
前記エンハンサ剤（１４）が前記第一仕切り部材（１５）側に、前記ガス発生剤（５，１０５）が前記フィルター室（８，１０８，２０８，３０８，４０８）側に配置されると共に、前記ガス発生剤（５，１０５）と前記エンハンサ剤（１４）との間に分離シート（３５）が設けられることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記ガス発生剤（５，１０５）が、ペレット状、円柱状、筒状、ディスク状又は両端が閉鎖された中空部を有する成形体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】
前記ガス発生剤（５，１０５）が、直径１．４〜４．０ｍｍ、長さ１．５〜８．０ｍｍの両端が閉鎖された中空部を有する成形体、又は直径２．０〜８．０ｍｍ、長さ０．５〜４．０ｍｍのペレット状、円柱状、筒状若しくはディスク状の成形体であることを特徴とする請求項２に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記エンハンサ剤（１４）が、ペレット状、筒状、ディスク状、両端が閉鎖された中空体形状又は円柱状の成形体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記エンハンサ剤（１４）が、直径１〜１０ｍｍ、長さ１〜１０ｍｍの成形体であることを特徴とする請求項４に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記分離シート（３５）が、金網、エキスパンドメタル、アルミ板、金属プレート及び金属箔のいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項７】
第一仕切り部材（１５）がクッション材である請求項１〜６のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項８】
前記フィルター室（８）を形成するハウジング（４，５４）の周方向に沿って、ガスを放出するためのガス放出孔（１１，５１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項９】
円柱状のフィルター材（１０７）が前記フィルター室（１０８，２０８，３０８，４０８）に配置され、
前記フィルター室（１０８，２０８，３０８，４０８）に対して前記開放端部（１０３，２０３，３０３，４０３）とは異なる端部（１０２，２０２，３０２，４０２）側に、前記フィルター材（１０７）を経由したガスを放出するためのガス放出室（１３０，２３０，３３０，４３０）を設け、
前記ガス放出室（１３０，２３０，３３０，４３０）を形成するハウジング（１０４，２０４，３０４，４０４）の周方向に沿って、ガスを放出するためのガス放出孔（１１１，２１１，３１１，４１１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項１０】
前記フィルター室（８，３０８）と前記燃焼室（６，３０６）との間に、シール部材（１６，３１６）で封鎖された孔（１８，３０９ａ）が形成された第二仕切り部材（９，３０９）を、さらに有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のガス発生器。
【請求項１１】
前記ガス放出室（１３０，２３０，４３０）と前記フィルター室（１０８，２０８，４０８）との間に、シール部材（１６）で封鎖された孔（１８）が形成された第三仕切り部材（１２０）を、さらに有することを特徴とする請求項９に記載のガス発生器。
【請求項１２】
前記第二仕切り部材（９，３０９）が、ハウジング（４，５４，３０４）の外周部分からのかしめにより固定されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一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、サイド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し、特に、小型、軽量、安価且つ燃焼性能のばらつきが少ない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の安全装置の１つとして、エアバッグが知られている。このエアバッグは、ガス発生器から生じる多量の高温、高圧ガスにて作動するものである。従来、このガス発生器からガスを発生させる方式として、大きく分けて２種類のものが知られている。１つは、高圧のガスを充填したボンベを有し、このボンベから放出される高圧ガスに熱を供給する少量の火薬組成物よりなるハイブリッド方式である（例えば、特許文献１参照）。もう一つは、固体のガス発生剤を燃焼させて大量の高温・高圧ガスを放出せしめるパイロ方式である（例えば、特許文献２−６参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５３１００号公報
【特許文献２】ＷＯ  ０１／７４６３３号公開パンフレット
【特許文献３】特開２００２−３６２２９８号公報
【特許文献４】特開２００２−３６２２９９号公報
【特許文献５】特開２００３−２１５３号公報
【特許文献６】ＷＯ  ０３／４２０１０号公開パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ガス発生器に求められる性能として、小型化・低コストがあげられる。しかし、例えば特許文献１に記載のものは、ハイブリッド方式のため、ガス充填室と火薬組成物室との２室が必要であり、大型化し重量も増加する。また溶接構造が主であり、コスト的にも高くなる。
【０００５】
上記特許文献２に公知技術として記載されているパイロ式ガス発生器は、ハウジングの底部から開放端部に向かう方向に、仕切り板、フィルター室、燃焼室、クッション材及び点火器をこの順で有している。しかし、このガス発生器は、燃焼しにくいガス発生剤を使用すると、点火器の火力が不足し満足な燃焼性能を発揮しない。
【０００６】
また、特許文献３−５記載のパイロ式ガス発生器は、円筒状ハウジング内にフィルター室、仕切り板、燃焼室、クッション材、点火器を有し、さらに、エンハンサ剤を充填するエンハンサカップを使用している。エンハンサカップの外側にはガス発生剤が充填されている。このガス発生器では、点火器の火力不足をエンハンサ剤がカバーするので、満足な燃焼性能を発揮する。しかしながら、エンハンサカップを使用しているため、部品点数が増え、ガス発生器の小型化、軽量化を実現するには至っていない。また、カップ体の固定等に工数がかかり、コスト低減にも限界がある。なお、エンハンサカップを使用しなければ、エンハンサ剤とガス発生剤とが混同し、燃焼性能が低下する。
【０００７】
また、特許文献６には、その図１において、円筒状ハウジング内にフィルター材を有する燃焼室、クッション材、点火器を有し、直径が該円筒状ハウジングの内径よりやや小さめのリング状に成形されたエンハンサ剤を燃焼室内に配置したパイロ式ガス発生器が記載されている。しかし、リング状に成形されたエンハンサ剤が点火器の火炎により破壊されると、破壊後のエンハンサ剤の形状がガス発生器ごとに異なることから、燃焼性能がばらつくと考えられる。その結果、一定の品質の製品を得ることが困難となる。また、径の大きいリング状と径の小さい円形状の２種類のクッション材とを使用しているため、部品点数が増え、コスト低減にも限界がある。また、その図２において、円筒状ハウジング内にフィルター室、仕切り板、燃焼室、クッション材、点火器を有し、クッション材と点火器の間にエンハンサ剤を配置したパイロ式ガス発生器が記載されている。しかし、このガス発生器も燃焼性能にばらつきが見られ、一定の品質の製品を得ることが困難である。エンハンサ剤の配置位置が定められている一方で、ガス発生剤の充填状況がガス発生器ごとに若干異なり、ガス発生剤の点火器側の端部の位置がガス発生器ごとに若干異なってくるからであると考えられる。即ち、エンハンサ剤とガス発生剤との距離がガス発生器ごとに若干異なり、この影響でエンハンサ剤から生ずる火炎によるガス発生剤の着火がガス発生器ごとにばらつくからであると考えられる。また、エンハンサ剤を保持するホルダを使用しているため、部品点数が増え、コスト低減にも限界がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型化、軽量化、低コスト化が可能であり、かつ、確実にガス発生剤を着火し、安定して燃焼させることができるガス発生器を提供すること、及び燃焼性能のばらつきが少ない一定の品質の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】
【０００９】
本発明のガス発生器は、開放端部３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３を有する有底筒状ハウジング４，５４，１０４，２０４，３０４，４０４内に、前記開放端部３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３とは異なる端部２，５２，１０２，２０２，３０２，４０２から前記開放端部３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３に向かう方向に、フィルター材７，４７，１０７が装着されるフィルター室８，１０８，２０８，３０８，４０８と、ガス発生剤５，１０５及びエンハンサ剤１４が充填される燃焼室６，１０６，２０６，３０６，４０６と、第一仕切り部材１５と、点火器１０とが、この順で配置されるガス発生器１，４０，５０，１０１，２０１，３０１，４０１であって、前記エンハンサ剤１４が前記第一仕切り部材１５側に、前記ガス発生剤５，１０５が前記フィルター室８，１０８，２０８，３０８，４０８側に配置されると共に、前記ガス発生剤５，１０５と前記エンハンサ剤１４との間に分離シート３５が設けられることを特徴とする。
【００１０】
ここで、「この順で配置される」とは、フィルター室８，１０８，２０８，３０８，４０８、燃焼室６，１０６，２０６，３０６，４０６、第一仕切り部材１５及び点火器１０の相対的な順序を意味する。従って、例えば、フィルター室８，１０８，２０８，３０８，４０８と燃焼室６，１０６，２０６，３０６，４０６との間に、他の部材が配置される場合をも含む。
【００１１】
このような構成とすることにより、エンハンサ剤１４とガス発生剤５，１０５とが混合することなく、分離シート３５を介するのみでガス発生剤５，１０５とエンハンサ剤１４とを隣接して配置できる。従って、燃焼性能にばらつきが発生する可能性が低い。さらに、小型化、軽量化及び低コスト化が可能となる。
【００１２】
本発明において、前記ガス発生剤５，１０５が、ペレット状、円柱状、筒状、ディスク状又は両端が閉鎖された中空部を有する成形体であることが好ましい。さらに、前記ガス発生剤５が、直径１．４〜４．０ｍｍ、長さ１．５〜８．０ｍｍの両端が閉鎖された中空部を有する成形体、又は直径２．０〜８．０ｍｍ、長さ０．５〜４．０ｍｍのペレット状、円柱状、筒状若しくはディスク状の成形体であることが好ましい。
【００１３】
燃焼曲線は、ガス発生剤５，１０５の形状によって異なるが、このような構成とすることにより、所望のガス発生曲線を有するガス発生器が得られる。さらに、円柱状、円筒状又は両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤５，１０５は、燃焼速度が速いことから、より速いエアバッグの展開が可能となる。
【００１４】
本発明において、前記エンハンサ剤１４が、ペレット状、筒状、ディスク状、両端が閉鎖された中空体形状又は円柱状の成形体であることが好ましい。
【００１５】
このような構成、即ち、エンハンサ剤１４を上記の成形体とすることにより、形状が一定の多数のエンハンサ剤１４を充填することが可能となる。また、点火器１０の火炎により成形体が破壊されることもない。従って、燃焼性能がばらつく可能性が低い。
【００１６】
本発明において、前記エンハンサ剤１４が、直径１〜１０ｍｍ、長さ１〜１０ｍｍの成形体であることが好ましい。
【００１７】
ガス発生剤５，１０５の燃焼曲線は、エンハンサ剤１４の形状によって微調整することができる。従って、このような構成とすることにより、所望のガス発生曲線を有するガス発生器が得られる。
【００１８】
本発明において、前記分離シート３５が、金網、エキスパンドメタル、アルミ板、金属プレート及び金属箔のいずれかであることが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることにより、小型化、かつ軽量化を図ることができる。また、分離シート３５は、ガス発生器１の製造時、ガス発生剤５，１０５の成形体を充填したのち単に載置するのみなので、低コスト化が実現できる。
【００２０】
本発明において、第一仕切り部材１５がクッション材であることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、振動や衝撃に起因して、成形体であるエンハンサ剤１４の粉化を防ぐことができる。
【００２２】
本発明において、前記フィルター室８を形成するハウジング４，５４の周方向に沿って、ガスを放出するためのガス放出孔１１，５１が設けられていることが好ましい。
【００２３】
このような構成とすることにより、発生したガスを確実にフィルター材７，４７を経由してガス発生器１，４０，５０内から放出させることができる。また、ガス放出孔１１，５１をハウジング４，５４の周方向に沿って設けると、ガスが、ガス発生器の軸方向ではなく放射状に放出され、軸方向への推進力を生じることがない点において好ましい。
【００２４】
本発明において、円柱状のフィルター材１０７が前記フィルター室１０８，２０８，３０８，４０８に配置され、前記フィルター室１０８，２０８，３０８，４０８に対して前記開放端部１０３，２０３，３０３，４０３とは異なる端部１０２，２０２，３０２，４０２側に、前記フィルター材１０７を経由したガスを放出するためのガス放出室１３０，２３０，３３０，４３０を設け、前記ガス放出室１３０，２３０，３３０，４３０を形成するハウジング１０４，２０４，３０４，４０４の周方向に沿って、ガスを放出するためのガス放出孔１１１，２１１，３１１，４１１が設けられていることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、燃焼室１０６，２０６，３０６，４０６で発生したガスを円柱状のフィルター材１０７を経由してガス発生器１０１，２０１，３０１，４０１内から放出させることができるので、フィルター材１０７を効率よく使うことができ、ロスが少ない。また、ガス放出孔１１１，２１１，３１１，４１１をハウジング１０４，２０４，３０４，４０４の周方向に沿って設けているので、ガスが、ガス発生器の軸方向ではなく放射状に放出され、軸方向への推進力を生じることもない。
【００２６】
本発明において、前記フィルター室８，３０８と前記燃焼室６，３０６との間に、シール部材１６，３１６で封鎖された孔１８，３０９ａが形成された第二仕切り部材９，３０９を、さらに有することが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、簡易な構成で、ガス発生剤５，１０５及びエンハンサ剤１４の吸湿を防止できる。即ち、ガス放出孔１１，５１，３１１をシールする必要がないためシール箇所が低減され、シール部材１６，３１６のコスト及びガス発生器の製造コストの低減が可能となる。
【００２８】
本発明において、前記ガス放出室（１３０，２３０，４３０）と前記フィルター室（１０８，２０８，４０８）との間に、シール部材（１６）で封鎖された孔（１８）が形成された第三仕切り部材（１２０）を、さらに有することが好ましい。
【００２９】
このような構成であっても、簡易な構成で、ガス発生剤１０５及びエンハンサ剤１４の吸湿を防止できる。従って、上記同様にシール部材１６のコスト及びガス発生器の製造コストの低減が可能となる。
【００３０】
本発明において、前記第二仕切り部材９，３０９が、ハウジング４，５４，３０４の外周部分からのかしめにより固定されていることが好ましい。
【００３１】
このような構成とすることにより、従来の仕切り部材の外周端面を切り欠いてＯ−リング等のシ−ル材を装着するという工程を必要としないため、低コストで、かつ、仕切り部材とハウジングとが確実に固定されるために気密性の高いガス発生器を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明に係るガス発生器の第１の実施形態の一例を、第１図を参照して説明する。第１図において、ガス発生器１は、一方の端部（以下、「開放端部」という）３が開放された有底円筒状ハウジング４内に、ハウジング４の開放端部３とは異なる端部（以下、「底部」という）２から開放端部３に向かう方向に、フィルター室８と、燃焼室６と、点火器１０とが、この順で配置されている。フィルタ−室８と燃焼室６とは第二仕切り部材９により区画され、燃焼室６と点火器１０とは第一仕切り部材１５により区画される。
【００３３】
フィルター室８は、フィルター室８を形成するハウジング４の内壁との間で所定の隙間を有してフィルター材７が配置される。フィルター室８を形成するハウジング４の外周には、周方向に沿って、フィルター室８に貫通するガス放出孔１１が複数個設けられている。このように、ガス放出孔１１をハウジング４の周方向に沿って設けることで、ガスが、ガス発生器の軸方向ではなく、放射状に放出される。従って、軸方向への推進力を生じることがなく、エアバッグへ与える影響を小さくすることができる。
【００３４】
点火器１０は、燃焼室６の方向に向けてハウジング４の開放端部３に装着される。
【００３５】
第二仕切り部材９は、中央部に孔１８を有する円板形状である。孔１８は、シール部材１６で封鎖されている。これによって、ガス放出孔１１をシールする必要がないことから、コストの低減が可能となる。また、第二仕切り部材９は、ハウジング４の外周部分からのかしめにより固定されている。こうすることで、第二仕切り部材９の外周端面を切り欠いてＯリング等のシール材を装着するという工程を必要としないため、低コスト且つ気密性の高いガス発生器の提供が可能となる。なお、燃焼室６とフィルター室８との間を第二仕切り部材９で区画することによって、ガス発生剤５の燃焼熱によるフィルター材７が溶融することを軽減できる。
【００３６】
第一仕切り部材１５は円板形状であって、クッション作用を有する。即ち、振動等によってガス発生剤５又はエンハンサ剤１４の成形体の紛化を防止する。
【００３７】
燃焼室６内では、第二仕切り部材９から第一仕切り部材１５に向けて、ガス発生剤５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体とが、この順で充填されている。また、燃焼室６内は、分離シート３５によってガス発生剤５が充填される層とエンハンサ剤１４が充填される層との２層に分離されている。具体的には、第二仕切り部材９側（即ち、フィルター室８側）の層にはガス発生剤５が、第一仕切り部材１５側の層にはエンハンサ剤１４が充填されている。このように、分離シート３５によってガス発生剤５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体とが分離されているので、両者５，１４が燃焼室６内で混合し合うことがない。また両者５，１４は、分離シート３５を介して密着しているので、ガス発生器１の燃焼性能を安定させることができる。エンハンサ剤１４とガス発生剤５との使用割合は、必要に応じて適宜定められるが、エンハンサ剤１４とガス発生剤５との重量比が、１／５〜１／１０の範囲であることが好ましい。なお、ガス発生剤５の成形体は、プレス成形或いは押出成形、好ましくは押出成形により製造される。
【００３８】
ガス発生剤５の成形体は、プレス成形或いは押出成形、より好ましくは押出成形により製造される。その形状としては、例えばペレット状（一般に、医薬品の１つの形状である錠剤の形にあたるもの）、円柱状、筒状、ディスク状又は両端が閉鎖された中空体形状等が挙げられる。筒状には、円筒状が挙げられ、円筒状には単孔円筒状、多孔円筒状が挙げられる。両端が閉鎖された中空体形状には、両端が閉鎖された円筒状が含まれる。なお、ガス発生剤５の成形体の両端が閉鎖された状態とは、両端に開いた孔が外から内への力２つによって閉鎖された状態のことをいう。孔は、完全に塞がった状態でも、塞ぎきれていない状態でもいずれでも良い。
【００３９】
このガス発生剤５が、両端が閉鎖された中空体形状である場合、その製造法の一例としては、押出成形法が挙げられる。この押出成形法について説明する。前記した含窒素化合物、酸化剤、スラグ形成剤及びバインダで構成される非アジド系組成物は、まず、Ｖ型混合機、またはボールミル等によって混合される。更に水、又は溶媒（例えば、エタノール）を添加しながら混合し、湿った状態の薬塊を得ることができる。ここで、湿った状態とは、ある程度の可塑性を有する状態であり、水又は溶媒を好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１３〜１８重量％含有している状態にあるものをいう。この後、この湿った状態の薬塊をそのまま押出成形機（例えば、ダイス及び内孔用ピンを出口に備えたもの）により、直径が、好ましくは１．４ｍｍ〜４ｍｍで、より好ましくは１．５ｍｍ〜３．５ｍｍであり、内径が、好ましくは０．３ｍｍ〜１．２ｍｍであり、より好ましくは０．５ｍｍ〜１．２ｍｍの中空筒状成形体に押出成形する。その後、押出成形機で押出された中空筒状成形体を一定間隔で押圧して両端が閉鎖された筒状成形体が得られる。通常は、該中空筒状成形体を一定間隔で押圧した後、それぞれ閉鎖された窪み部分で折るようにして切断した後、通常、５０〜６０℃の範囲で４〜１０時間乾燥し、次いで、通常、１０５〜１２０℃の範囲で６〜１０時間乾燥という２段階による乾燥を行うことにより、端部が閉鎖された状態で、内部に空間を有した筒状のガス発生剤を得ることができる。このように得られたガス発生剤の長さは、通常、１．５〜８ｍｍの範囲にあり、好ましくは１．５〜７ｍｍの範囲にあり、より好ましくは２〜６．５ｍｍの範囲にある。
【００４０】
また、ガス発生剤５が円柱状（直径に対する長さが比較的短い形状のもの）、筒状又はディスク状である場合、その製造方法の一例としては、プレス成形法が挙げられる。このプレス成形法について説明する。前記した含窒素化合物、酸化剤、スラグ形成剤及びバインダで構成される非アジド系組成物は、まず、Ｖ型混合機、またはボールミル等によって混合される。更に水、又は溶媒（例えば、エタノール）を添加しながら混合し、湿った状態の薬塊を得、造粒を行い、乾燥（１００℃前後の温度で）させ、強固な顆粒を得る。これをプレス成形機に投入し、プレス成形したガス発生剤を得ることができる。得られたガス発生剤５の直径は、好ましくは、２〜８ｍｍ、より好ましくは、３〜６ｍｍである。ガス発生剤５の長さは、好ましくは、０．５〜４ｍｍ、より好ましくは、１〜３ｍｍである。ガス発生剤５が、筒状、ディスク状である場合、その内径は、好ましくは０．５〜２ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。
【００４１】
本発明で使用するガス発生剤５は、非アジド系組成物であって、例えば燃料と、酸化剤と、添加剤（バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤）とで構成されるものを使用することができる。
【００４２】
燃料としては、例えば含窒素化合物が挙げられる。含窒素化合物としては、例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、ウレア誘導体、アンミン錯体から選ばれる１種又は２種以上の混合物を挙げることができる。
【００４３】
トリアゾール誘導体としては、例えば５−オキソ−１，２，４−トリアゾール、アミノトリアゾ−ル等を挙げることができる。テトラゾール誘導体の具体例としては、例えばテトラゾール、５−アミノテトラゾール、硝酸アミノテトラゾール、ニトロアミノテトラゾール、５，５'−ビ−１Ｈ−テトラゾール、５，５'−ビ−１Ｈ−テトラゾールジアンモニウム塩、５，５'−アゾテトラゾールジグアニジウム塩等が挙げられる。グアニジン誘導体の具体例としては、例えばグアニジン、ニトログアニジン、シアノグアニジン、トリアミノグアニジン硝酸塩、硝酸グアニジン、硝酸アミノグアニジン、炭酸グアニジン等が挙げられる。アゾジカルボンアミド誘導体の具体例としては、例えばアゾジカルボンアミド等が挙げられる。ヒドラジン誘導体の具体例としては、例えばカルボヒドラジド、カルボヒドラジド硝酸塩錯体、蓚酸ジヒドラジド、ヒドラジン硝酸塩錯体等が挙げられる。ウレア誘導体としては、例えばビウレットが挙げられる。アンミン錯体としては、例えばヘキサアンミン銅錯体、ヘキサアンミンコバルト錯体、テトラアンミン銅錯体、テトラアンミン亜鉛錯体等が挙げられる。
【００４４】
これらの含窒素化合物の中でもテトラゾール誘導体及びグアニジン誘導体から選ばれる１種又は２種以上が好ましく、特にニトログアニジン、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、硝酸アミノグアニジン、炭酸グアニジンが好ましい。
ガス発生剤５中におけるこれら含窒素化合物の配合割合は、分子式中の炭素原子、水素原子及びその他の酸化される原子の数によって異なるが、通常２０〜７０重量％の範囲が好ましく、３０〜６０重量％の範囲が特に好ましい。また、ガス発生剤に添加される酸化剤の種類により、含窒素化合物の配合割合の絶対数値は異なる。しかしながら、含窒素化合物の配合割合の絶対数値が、完全酸化理論量より多いと発生ガス中の微量ＣＯ濃度が増大する、一方、含窒素化合物の配合割合の絶対数値が、完全酸化理論量及びそれ以下になると発生ガス中の微量ＮＯＸ濃度が増大する。従って両者の最適バランスが保たれる範囲が最も好ましい。
【００４５】
酸化剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニウムから選ばれたカチオンを含む硝酸塩、亜硝酸塩、過塩素酸塩の少なくとも１種から選ばれた酸化剤が好ましい。硝酸塩以外の酸化剤、即ち亜硝酸塩、過塩素酸塩等のエアバッグインフレータ分野で多用されている酸化剤も用いることができるが、硝酸塩に比べて亜硝酸塩分子中の酸素数が減少すること又はバッグ外へ放出されやすい微粉状ミストの生成を減少させる等の観点から硝酸塩が好ましい。硝酸塩としては、例えば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸ストロンチウム、相安定化硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅等を挙げることができ、硝酸ストロンチウム、相安定化硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅がより好ましい。
【００４６】
ガス発生剤５中の酸化剤の配合割合は、用いられる含窒素化合物の種類と量により絶対数値は異なるが、３０〜８０重量％の範囲が好ましく、特にＣＯ及びＮＯＸ濃度の低減の観点からすると４０〜７５重量％の範囲が好ましい。
【００４７】
添加剤であるバインダは、ガス発生剤の燃焼挙動に大幅な悪影響を与えないものであれば何れでも使用可能である。バインダとしては、例えば、カルボキシメチルセルロースの金属塩、メチルセルロ−ス、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、微結晶性セルロース、グアガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、澱粉等の多糖誘導体、ステアリン酸塩等の有機バインダ、二硫化モリブデン、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、アルミナ等の無機バインダを挙げることができる。
【００４８】
バインダの配合割合はプレス成形の場合０〜１０重量％の範囲が好ましく、押出成形においては２〜１５重量％の範囲であることが好ましい。添加量が多くなるに従い成形体の破壊強度が強くなる。ところが、組成物中の炭素原子及び水素原子の数が増大し、炭素原子の不完全燃焼生成物である微量ＣＯガスの濃度が高くなり、発生ガスの品質が低下する。また、ガス発生剤の燃焼を阻害することから、最低量での使用が好ましい。特に１５重量％を超える量では酸化剤の相対的存在割合の増大を必要とし、ガス発生化合物の相対的割合が低下し、実用できるガス発生器システムの成立が困難となる。
【００４９】
また、添加剤として、バインダ以外の成分としては、スラグ形成剤を配合することができる。スラグ形成剤は、ガス発生剤中の特に酸化剤成分から発生する金属酸化物との相互作用により、ガス発生器１内のフィルター材７でのろ過を容易にするために添加される。スラグ形成剤としては、例えば、窒化珪素、炭化珪素、酸性白土、シリカ、ベントナイト系、カオリン系等のアルミノケイ酸塩を主成分とする天然に産する粘土、合成マイカ、合成カオリナイト、合成スメクタイト等の人工的粘土、含水マグネシウムケイ酸塩鉱物の一種であるタルク等から選ばれるものを挙げることができ、これらの中でも酸性白土又はシリカが好ましく、特に酸性白土が好ましい。スラグ形成剤の配合割合は０〜２０重量％の範囲が好ましく、２〜１０重量％の範囲が特に好ましい。多すぎると線燃焼速度の低下及びガス発生効率の低下をもたらし、少なすぎるとスラグ形成能を十分発揮することができない。
【００５０】
ガス発生剤５の好ましい組合せとしては、５-アミノテトラゾール、硝酸ストロンチウム、合成ヒドロタルサイト、及び窒化珪素を含むガス発生剤、または、硝酸グアニジン、硝酸ストロンチウム、塩基性硝酸銅、酸性白土を含むガス発生剤が挙げられる。
【００５１】
また、必要に応じて燃焼調節剤を添加してもよい。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、或いはヘキソ−ゲン、オクト−ゲン、５−オキソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾールといった化合火薬が使用可能である。燃焼調整剤の配合割合は０〜２０重量％の範囲が好ましく、２〜１０重量％の範囲が特に好ましい。多すぎるとガス発生効率の低下をもたらし、また、少なすぎると十分な燃焼速度を得ることができない。
【００５２】
本発明で使用するガス発生剤５は、非アジド系ガス発生剤形成されているため、使用される原料は人体有害性の小さいものである。また、燃料成分、酸化剤成分を選択することにより、発生ガスモル当たりの発熱量を抑えることができ、ガス発生器の小型、軽量化が可能となる。
【００５３】
本発明で使用するガス発生剤の好ましい線燃焼速度の範囲は、７０ｋｇｆ／ｃｍ２下で３〜６０ｍｍ／秒であり、より好ましくは５〜３５ｍｍ／秒であり、また、好ましい圧力指数の範囲はｎ＝０．９０以下、より好ましくはｎ＝０．７５以下、特に好ましくはｎ＝０．６０以下である。このガス発生剤５の線燃焼速度は定圧条件下で測定され、経験的に以下のＶｉｅｌｌｅの式に従う。
ｒ＝ａＰｎ
【００５４】
ここで、ｒは線燃焼速度、ａは定数、Ｐは圧力、ｎは圧力指数を示す。この圧力指数ｎは、Ｙ軸の燃焼速度の対数に対するＸ軸の圧力の対数プロットによる勾配を示すものである。
【００５５】
また、線燃焼速度を測定する方法としては、ストランドバーナ法、小型モータ法、密閉圧力容器法が一般に挙げられる。具体的には所定の大きさにプレス成形した後、表面にリストリクターを塗布することにより得られた試験片を用いて、ヒューズ切断法等により、高圧容器中で燃焼速度を測定する。この時、高圧容器内の圧力を変数に線燃焼速度測定し、上記Ｖｉｅｌｌｅの式から圧力指数を求めることができる。
【００５６】
エンハンサ剤１４の成形体は、プレス成形或いは押出成形、より好ましくは押出成形により製造される。その形状は、ペレット状、円柱状、筒状、ディスク状又は両端が閉鎖された中空体形状等が挙げられる。筒状には、例えば円筒状が挙げられ、円筒状には、例えば単孔円筒状、多孔円筒状等が挙げられる。両端が閉鎖された中空体形状には、両端が閉鎖された円筒状が含まれる。エンハンサ剤１４の成形体の直径は、１〜１０ｍｍが好ましく、１〜８ｍｍがより好ましい。その長さは、１〜１０ｍｍが好ましく、１〜８ｍｍがより好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍが特に好ましい。
【００５７】
エンハンサ剤１４は、一般に用いられている次のような組成物を含むものが用いられる。Ｂ／ＫＮＯ３に代表される金属粉、酸化剤を含む組成物、含窒素化合物／酸化剤／金属粉を含む組成物、等が挙げられる。含窒素化合物としては、ガス発生剤の燃料成分（アミノテトラゾール、硝酸グアニジン等）として使用可能なものが挙げられる。酸化剤としては、例えば硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム等の硝酸塩が挙げられる。金属粉としては、例えばホウ素、マグネシウム、アルミニウム、マグナリウム（マグネシウム−アルミニウム合金）、チタン、ジルコニウム、タングステン等が挙げられる。好ましい組合せとしては、５−アミノテトラゾ−ル、硝酸カリウム、ホウ素を含むもの、硝酸グアニジン、硝酸カリウム、ホウ素等を挙げることができる。そして、必要に応じて、成形用バインダを０〜１０％重量含んでもよい。
【００５８】
本発明のガス発生器１では、分離シート３５を境にして、円柱状等の成形体のエンハンサ剤１４が、燃焼室６内の第一仕切り部材１５側に充填されている。さらに、ガス発生剤５とエンハンサ剤１４との間に分離シート３５が配置されているため、エンハンサ剤１４は、ガス発生剤５の成形体の隙間に入り込むことがない。また、運搬中や、自動車等に取り付けた後であっても、燃焼室６内で、ガス発生剤５とエンハンサ剤１４とが混合することを抑制できる。このため、ガス発生器の性能をより確実に安定なものとすることができる。
【００５９】
本発明において、ガス発生剤５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体とを分離する分離シート３５は、好ましくは円盤状である。その径は、ハウジング４の内径に依存する。この分離シート３５は、孔を有していてもよく、また有していなくてもよい。孔を有している場合、エンハンサ剤１４から生ずる火炎によるガス発生剤５の着火がより確実となる。孔を有するものとしては、例えば金網、エキスパンドメタル、パンチングメタル、アルミ板等が挙げられる。その厚みは、０．１〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましく、０．４〜１．０ｍｍの範囲にあることがより好ましい。その孔の大きさは、ガス発生剤５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体の大きさに応じ、適宜定められる。また、孔を有していない場合、エンハンサ剤１４の着火からガス発生剤５の着火までのタイムラグが孔を有している場合より長く、その結果、ガス発生剤５の着火時におけるガス発生器１内の圧力がより高くなり、ガス発生剤５の燃焼速度をより高めることができる。孔を有していないものとしては、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス鋼等でできている薄い金属プレートや金属箔等が挙げられる。その厚みは、０．１〜０．２ｍｍの範囲にあることが好ましい。図１では、薄いプレートが用いられている。
【００６０】
この分離シート３５は、ガス発生器５の製造時、ガス発生剤５の成形体を充填したのち単に載置するだけでよいので、スクイブホルダにカシメ固定されるエンハンサ剤カップを使用する場合に比べて、製造時の工数を削減でき、コストの低減にも寄与する。
【００６１】
本発明のガス発生器１では、分離シート３５が用いられているため、エンハンサ剤１４の成形体がガス発生剤５の成形体より小さくても、エンハンサ剤１４がガス発生剤５の隙間に入り込むことを防止できる。従って、本発明では、エンハンサ剤１４の成形体がガス発生剤５の成形体に比べて小さい場合に、特に有用である。
【００６２】
本発明のガス発生器では、ハウジング４内には、底部２より、フィルター材７、第二仕切り部材９、ガス発生剤５、分離シート３５、エンハンサ剤１４、第一仕切り部材１５の順に充填され、ホルダ１２にカシメ固定されている点火器１０がハウジング４の開口端部３に嵌挿されている。
【００６３】
ハウジング４は、その一端部が閉塞して底部２を構成し、他端部が開放して開放端部３を構成する有底筒状、好ましくは有底円筒状のものである。その材質は、例えばステンレス鋼、鉄やアルミニウム等があげられる。ハウジング４の外径Ｂは、３０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以上〜３０ｍｍ以下の範囲にあるものがより好ましい。
【００６４】
フィルター室８を形成するハウジング４の外周にガス放出孔１１が設けられたガス発生器においては、ハウジング４の底部２の形状は限定されるものではなく、例えば、丸みを帯びた形状又は角張った形状等であってもよい。ただし、後述の図面にあるようなボウル形状（図１、図２）又は平底形状（図３）が好ましい。特にボウル形状の場合、ハウジング内の圧力が上昇した場合であっても、変形することがない。また、底部２が閉塞しているため、開口端部３のみを封止すればよく、部品点数を減少することができるとともに、封止部分を開口端部３の一箇所のみとすることができるため、ガス発生器１の安全性を高めるとともに、小型化することが可能となる。
【００６５】
ガス放出孔１１は、ガス放出時にインフレータに推進力を生じない位置、フィルター室８の周囲にあるハウジング４の外周に設けられることが好ましく、また、複数個設けられていても良く、好ましくは、４個設けられ、同一外周上に９０度毎に４個設けられるのがより好ましい。ガス放出孔１１は、軸方向に１列のみならず、２列以上の複数列に設けられていても良い。この場合、ガス放出孔１１は、ジグザグ状に設けられていても良い。燃焼室６内でガス発生剤５の燃焼により発生した高温、高圧のガスが、フィルター室８に装着されているフィルター材７を通過して、冷却、濾過されて、これらガス放出孔１１から放出される。このガス放出孔１１には、その内側からシール部材を貼付して、ガス発生器の内部と外気との間を遮断してもよい。なお、ガス放出孔１１は、所望により、有底筒状ハウジング４の底部に設けてもよい。
【００６６】
ハウジング４内には、フィルター室８が設けられている。フィルター室８には、フィルター材７が設けられている。フィルター材７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、例えば円柱状又は円筒状の形状のもの、好ましくは円筒状のものが用いられる。フィルター材７の端部の形状は、当接する部分の形状に応じ、適宜定められる。
【００６７】
このフィルター材７は、ハウジング４の底部２の先端部分に当接して装着されている。そして、ハウジング４内を区画する金属等によって形成されている第二仕切り部材９によってハウジング４の底部２に押えられて固定されている。
【００６８】
第二仕切り部材９は、フィルター室８と燃焼室６とを分けて２室構造にし、ガス発生剤５の燃焼熱によるフィルター材７の損傷（溶融）を軽減している。その材質は、例えばステンレス、鉄、アルミニウム等である。その形状は、平たいドーナツ状又は円板状で、孔１８を有しているものが好ましい。この第二仕切り部材９には、例えばアルミニウムテープ等のシール部材１６が貼付される。これによりハウジング４の燃焼室６内に湿気が入るのを防止している。シール部材１６は、第二仕切り部材９の燃焼室６側に貼付され、ガス放出孔１１側には貼付されていないことが好ましい。シール部材１６の径は、孔１８の径よりも４ｍｍ以上大きいものであっても良い。第二仕切り部材９への貼付は、簡便であり、該貼付は、ガス発生器の製造コストの低減になりうる。
【００６９】
この第二仕切り部材９は、この第二仕切り部材９の底部２及び開口端部３の両側のハウジング４の外周部分からかしめられる（２箇所のかしめ）ことで、ハウジング４内で固定され、ハウジング４内をフィルター室８と燃焼室６とに仕切っている。
【００７０】
具体的には、ハウジング４の壁に第二仕切り部材９を、その外周端面から０．１ｍｍ以上くい込むように、ハウンジング４と第二仕切り部材９とを、ハウジング４の外周面の、第二仕切り部材９を跨いだ２箇所で（例えば８０ｋＮ以上のかしめ力で）かしめることにより、密着させる。くい込ませる長さは、該当部を切断して露出させた後、キーエンス社製の拡大顕微鏡で測定することができる。第二仕切り部材９の外周端面の肉厚は０．５−２．５ｍｍ程度が好ましい。かしめの間隔は、５〜１０ｍｍの範囲が好ましい。ハウジング４の肉厚は、好ましくは１．５〜２．３ｍｍである。ハウジング４では、好ましくは、引張強さ５８５〜７１５Ｎ／ｍｍ２、降伏点５４０〜６７０Ｎ／ｍｍ２、伸び１８〜２６％の冷間仕上継目無鋼管が、第二仕切り部材９では、好ましくはＳＵＳ３０４が使用される。
【００７１】
上記のようにかしめられることで、従来の仕切り部材の外周端面を切り欠いてＯ−リング等のシ−ル材を装着するという工程を必要としないため、低コストで、かつ、第二仕切り部材９とハウジング４が確実に固定されるために気密性の高いガス発生器を得ることが可能となる。
【００７２】
サイド用エアバッグ等を膨張させるのに好適に使用される本発明のガス発生器では、ガス発生剤５等の薬剤を比較的多く使用するので、第二仕切り部材９を用いることによって、フィルター室８と燃焼室６とを仕切り、ガス発生剤５の燃焼熱によるフィルターの損傷を防止することが可能となる。
【００７３】
第一仕切り部材１５は、前記燃焼室６と点火器１０とを区画するものであるが、エンハンサ剤１４の成形体が振動により粉状化しないような保護材すなわちクッション材としても機能する。また、この第一仕切り部材１５には、点火器１０からの火炎の威力を遅延なく、確実にエンハンサ剤１４に伝達するための十字状の切欠きが形成されている。第一仕切り部材１５としては、例えば、セラミックスファイバー、発泡シリコン等で形成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。
【００７４】
第一仕切り部材１５は、支持部材２０によりエンハンサ剤１４に圧接されている。この支持部材２０は、第一仕切り部材１５を留める機能を有し、例えば鉄などの金属板の成形で製造される。
【００７５】
ハウジング４の開口端部３には、ホルダ１２に保持された点火器１０が装着されている。点火器１０としては、塞栓がガラス、プラスチック、樹脂のいずれで形成されているものも好ましく使用することができる。
【００７６】
点火器１０の中には、着火薬が含まれている。着火薬としては、好ましくはジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４ ）を成分に持ち、バインダとしてフッ素ゴムやニトロセルロース等を用いたものを使用することが好ましい。また、ジルコニウム、タングステン、過塩素酸カリウムの組成比（重量比）は、Ｚｒ：Ｗ：ＫＣｌＯ４ ＝３：３．０〜４．０：３．０〜４．０が好ましく、Ｚｒ：Ｗ：ＫＣｌＯ４ ＝３：３．５：３．５がより好ましい。また、着火薬としては、塩基性硝酸銅、ジルコニウム、バインダー等の組み合わせのものも用いられる。
【００７７】
また、ホルダ１２は、ハウジング４の開口端部３に嵌挿され、ハウジング４の開口端部３でかしめられることによって、固定されるとともに、該開口端部３を閉鎖している。
【００７８】
このホルダ１２には、ハウジング４にかしめにより固定するための凹部１３が設けられている。また、第一仕切り部材１５を固定するために設けられている支持部材２０を押圧するため、支持部材押圧部２１を設けている。さらに、Ｏリング２２により防湿性を高めため、それを配置するための溝を設けている。
【００７９】
次に、ガス発生器１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１の点火器１０に信号を送り、発火させる。点火器１０の火炎は、第一仕切り部材１５を破裂、開口した後、燃焼室６内に噴出して、エンハンサ剤１４を着火する。ついで、エンハンサ剤１４から生じた火炎が、分離シート３５を破壊もしくは通過してガス発生剤５を着火燃焼させ、高温ガスが発生する。燃焼室６内での燃焼が進んで、燃焼室６が所定内圧まで上昇すると、燃焼室６内で発生した高温ガスは、孔１８に設けられたシール部材１６を破って、フィルター室８内へ入り、フィルター材７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、ガス放出孔１１から放出される。
【００８０】
これによって、ガス放出孔１１から放出される十分に冷却された清浄なガスは、エアベルトやサイドエアバッグ等の内部に直接導入され、該ベルトやエアバッグが瞬時に膨張する。
【００８１】
次に、本発明に係る第２の実施形態であるガス発生器４０を図２を用いて説明する。本発明に係るガス発生器４０が、図１に示す第１の実施形態に係るガス発生器１と異なる点はフィルター材４７が円筒状になっている点である。本発明のガス発生器４０では、燃焼室６内で発生した高温ガスが、孔１８を通り、フィルター材４７の空間１９へ入り、フィルター材４７を通過して、スラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなり、ガス放出孔１１から放出される。ガス発生器４０では、フィルター材４７が円筒状になっているため、ガスの通過路表面積が増大することによりフィルター材４７の冷却効率が高くなる。この結果フィルター材４７の重量を低減することができ、よりガス発生器の軽量化が可能となるという効果が期待できる。なお、本実施形態例において、前述の第１の実施形態例におけるガス発生器１と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【００８２】
次に、本発明に係る第３の実施形態であるガス発生器５０を図３を用いて説明する。本発明に係るガス発生器５０が、図１に示す第１の実施形態に係るガス発生器１と異なる点は、ハウジング５４の底部５２が平底形状になっている点、フィルター材４７が円筒状になっている点及びガス放出孔５１が軸方向に２列に設置されている点である。
【００８３】
また、図２に示す第２の実施形態に係るガス発生器４０と異なる点は、ハウジング５４の底部５２が平底形状になっている点及びガス放出孔５１が軸方向に２列に設置されている点である。
【００８４】
このようにしても、本発明のガス発生器１，４０と同じように、底部５２が閉塞しているため、開口端部５３のみを封止すればよく、部品点数を減少することができるとともに、封止部分を開口端部５３の一箇所のみとすることができるため、ガス発生器の安全性を高めるとともに、小型化することが可能となる。
【００８５】
また、本発明のガス発生器５０では、ガス放出孔５１が軸方向に２列に設置されていることにより、ハウジング５４内で発生したガスが、集中することなく放出されるため、フィルター材４７の損傷を抑制する。また、フィルター材４７を広い範囲で使用することができ、フィルター材４７を効率良く利用することができる。
【００８６】
また、本発明に係る第２の実施形態であるガス発生器４０及び第３の実施形態であるガス発生器５０においても、ガス発生剤５とエンハンサ剤１４とを分離しうる分離シート３５を有するため、エンハンサ剤１４がガス発生剤５の隙間に入り込むことがなく、運搬中や、自動車等に取り付けた後であっても、燃焼室６内で、これらが混合することが抑制される。このため、ガス発生器の性能をより確実に安定なものとすることができる。
【００８７】
また、本発明のガス発生器５０では、燃焼室６内で発生した高温ガスが、孔１８を通り、フィルター材４７の空間１９へ入り、フィルター材４７を通過して、スラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなり、ガス放出孔５１から放出される。ガス発生器５０では、フィルター材４７が円筒状になっているため、ガスの通過路表面積が増大することによりフィルター材４７の冷却効率が高くなる。この結果フィルター材４７の重量を低減することができ、よりガス発生器の軽量化が可能となる。なお、本実施形態例において、前述の第１の実施形態例及び第２の実施形態例におけるガス発生器１と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【００８８】
本発明のガス発生器１，４０，５０は、サイド（側面衝突）用ガス発生器として好適に用いられる。
【００８９】
以下に本発明のガス発生器に使用する、両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤の製造例及び押出成形されたエンハンサ剤の製造例をそれぞれ参考例として示す。ただし、前記ガス発生剤の製造例及び押出成形されたエンハンサ剤の製造例は、これらの参考例に限定されるものではない。
【００９０】
（参考例１）ガス発生器に使用する両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤の製造例
硝酸グアニジン４３．５重量％、硝酸ストロンチウム２５重量％、塩基性硝酸銅２５重量％、酸性白土２．５重量％、ポリアクリルアミド４重量％の組成で混合した組成物に、エタノール３重量％と、水１３重量％を加えて混合、混練し、混練塊にして、出口に内径２ｍｍのダイスと直径０．５ｍｍの内孔用ピンを備えた押出機にて、押出圧８ＭＰａで押出して、押出棒状の成形体を引取りベルトで引取りながら、成形用歯車間に送り出し、成形用歯車の凸歯によって４．４ｍｍの間隔で窪み部分を形成するようにし、その窪み部分で折るようにして切断した後、５５℃で８時間乾燥し、次いで１１０℃で８時間乾燥し、ガス発生剤とした。
【００９１】
（参考例２）本発明のガス発生器に使用する押出成形されたエンハンサ剤の製造例
ボロン微粉末：１２．０重量部をスパイラルミキサーに計り採り、エタノール：３.０重量部／イオン交換水：１５．０重量部のエタノール水を加えて混合してスラリー状とした。別途、５−アミノテトラゾール（５０％粒径、１５μｍ）：１１．０重量部、硝酸カリウム（５０％粒径、６０μｍ）：７０．５重量部、酸性白土（５０％粒径、１７μｍ）：１．５重量部、ヒドロキシプロピルセルロース｛商品名；メトロ−ズ ９０ＳＨ−１０００００（信越化学工業株式会社製）｝：３．０重量部、ポリビニルピロリドン｛商品名；ルビスコ−ル Ｋ９０（ＢＡＳＦ製）｝：２．０重量部をＶ型混合機により乾式混合した。次に、この混合物をスパイラルミキサーにて混練し、湿状混練薬とした。この混練薬を真空混練押出機に投入し、直径１．８ｍｍのダイスを通して押出成形し、長さ２．５ｍｍ（成形体表面積：１９．２ｍｍ２／個）で切断を行った。これを５５℃で８時間、続いて１１０℃で８時間乾燥させ、目開き１ｍｍの篩及び２．８ｍｍの篩を用いて分級し、粉状、異形品を除去し、目開き１ｍｍの篩上に、エンハンサ剤を得た。
【００９２】
（参考例３）本発明のガス発生器に使用する押出成形されたエンハンサ剤の製造例
５−アミノテトラゾール（５０％粒径、１５μｍ）：１１．７重量部、ボロン微粉末（５０％粒径、９μｍ）：１６．７重量部、三酸化モリブデン（５０％粒径、１７μｍ）：１．５重量部をＶ型混合機により乾式混合した。ついで、ニトロセルロースの酢酸イソアミル溶液（濃度：２重量％）５０重量部（ニトロセルロース換算で１重量部）を加え、乳鉢でさらにスラリー状になるまで混合した。これに、硝酸カリウム（５０％粒径、６０μｍ）：７０．１重量部を加え、さらに均一になるまで混合した。その後、酢酸イソアミルを蒸発させ、１ｍｍ目のメッシュを通し、これを１１０℃で５時間乾燥させ、顆粒状伝火薬を得た。この顆粒状伝火薬を、打錠機を用いて、直径６．０ｍｍ、長さ２．０ｍｍに成形し（成形体表面積：９４．２ｍｍ２／個）、更に１１０℃で３時間乾燥させた後、目開き１ｍｍの篩及び６．５ｍｍの篩を用いて分級し、粉状、異形品を除去し、目開き１ｍｍの篩上に、エンハンサ剤を得た。
【００９３】
また、本発明は、図１〜図３で説明したガス発生器１，４０，５０のみでなく、図４〜図７に図示される第４〜第７実施形態例のガス発生器１０１，２０１，３０１，４０１にも適用可能である。ここで、図４〜図７に図示されるガス発生器１０１，２０１，３０１，４０１は、いずれもガス放出室１３０，２３０，３３０，４３０を有している。以下に、各ガス発生器１０１，２０１，３０１，４０１について説明する。なお、図１〜図３に図示されるガス発生器１，４０，５０を構成する部位と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【００９４】
図４に図示される第４実施形態例のガス発生器１０１は、一方の端部（以下、「開放端部」という）１０３が開放された有底円筒状ハウジング１０４内に、ハウジング１０４の開放端部１０３とは異なる端部（以下、「底部」という）１０２から開放端部１０３に向かう方向に、ガス放出室１３０と、フィルター室１０８と、燃焼室１０６と、点火器１０とが、この順で配置されている。フィルタ−室１０８と燃焼室１０６とは第二仕切り部材１０９により区画され、燃焼室１０６と点火器１０とは第一仕切り部材１５により区画され、ガス放出室１３０とフィルター室１０８とは第三仕切り部材１２０により区画される。なお、底部１０２は、平底形状であって、径が絞られた小径部となっている。
【００９５】
ガス放出室１３０は、ハウジング１０４の小径部によって形成される。即ち、フィルター室１０８、燃焼室１０６、及び点火器１０を形成するハウジング１０４の部位よりも径が小さい。また、ガス放出室１３０を形成するハウジング１０４の外周には、ガス放出室１３０に貫通するガス放出孔１１１が周方向に沿って複数個設けられている。
【００９６】
フィルター室１０８は、フィルター室１０８を形成するハウジング１０４の内壁と隙間なく円柱状のフィルター材１０７が配置される。フィルター材１０７は、好ましくは、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、例えば、円柱状のものが用いられる。
【００９７】
燃焼室１０６は、図１に図示されるガス発生器１と同様に、ガス発生剤１０５とエンハンサ剤１４とを充填している。ガス発生剤１０５は、好ましくは、円柱状又はペレット状である。そして、第二仕切り部材１０９から第一仕切り部材１５に向かう方向に、ガス発生剤１０５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体とが、この順で充填されている。また、ガス発生剤１０５とエンハンサ剤１４は、分離シート３５でガス発生剤層とエンハンサ剤層の２層に分離されている。このように、分離シート３５によってガス発生剤１０５の成形体とエンハンサ剤１４の成形体とが分離されているので、両者１０５，１４は燃焼室１０６内で混合し合うことがない。また両者１０５，１４は、分離シート３５を介して密着しているので、ガス発生器１０１の燃焼性能を安定させることができる。
【００９８】
第二仕切り部材１０９は、幅狭の円筒部材であって、一方の端部に、径内方向に突出する爪部１０９ｂが周方向に等間隔で４個形成されている。従って、第二仕切り部材１０９の中央部１０９ａは開口されていることとなり、ガスが、燃焼室１０６からフィルター室１０８に向けて流れやすくなっている。なお、第二仕切り部材１０９は、フィルター室１０７と燃焼室１０６とを区画するのみでなく、フィルター１０７を支持するための部材でもあり、ハウジング１０４の内壁に固定されている。また、第三仕切り部材１２０は、図１に図示されるガス発生器１の第二仕切り部材９と同様の構成である。即ち、第三仕切り部材１２０は、中央部に孔１８を有する円板形状であって、孔１８は、シール部材１６で封鎖されている。これによって、ガス放出孔１１１をシールする必要がないことから、コストの低減が可能となる。また、第三仕切り部材１２０とフィルター材１０７との間には、フィルター材１０７を支持するための支持部材１２１をも備えている。この支持部材１２１は、ガスが、フィルター室１０８からガス放出室１３０に向けて流れるように、複数個の孔１２１ａが形成される。
【００９９】
図４に図示される構成とすることで、燃焼室１０６で発生したガスが、燃焼室１０６から円柱状のフィルター材１０７を経由してガス放出室１３０の方向に向けて流れる。従って、フィルター材１０７が効率良く使われ、ロスが少ない。また、ガスは、ガス放出室１３０を形成するハウジング１０４の外周に形成されたガス放出孔１１１から放出されるので、軸方向への推進力を生じることもない。
【０１００】
図５に図示される第５の実施形態例のガス発生器２０１は、図４に図示されるガス発生器１０１と比べて、第二仕切り部材１０９を有さない点で異なるものの、他に構成的に大きく異なるところはない。なお、図１〜図３に図示されるガス発生器１、４０，５０及び図４に図示されるガス発生器１０１を構成する部位と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図５に図示されるガス発生器２０１は、図４に図示されるガス発生器１０１と同様に、一方の端部（以下、「開放端部」という）２０３が開放された有底円筒状ハウジング２０４内に、ハウジング２０４の開放端部２０３とは異なる端部（以下、「底部」という）２０２から開放端部２０３に向かう方向に、ガス放出室２３０と、フィルター室２０８と、燃焼室２０６と、点火器１０とが、この順で配置されている。フィルタ−室２０８に配置されるフィルター材１０７は、ガス放出室２３０側が支持部材１２１で支持され、燃焼室２０６側がハウジング２０４によってカシメ固定されている。従って、第二仕切り部材１０９は存在せず、フィルター室２０８と燃焼室２０６とは区画されていない。燃焼室２０６と点火器１０とは第一仕切り部材１５により区画され、ガス放出室２３０とフィルター室２０８とは第三仕切り部材１２０により区画される。なお、底部２０２は、平底形状であって、径が絞られた小径部となっている。
【０１０２】
図５に図示される構成とすることで、第二仕切り部材１０９を必要としない点で部品点数の削減を図ることができる。また、フィルター室２０７と燃焼室２０６とを区画する第二仕切り部材１０９がないので、ガスが、何らの抵抗を受けることなく、燃焼室２０６からフィルター室２０８に向けて流れる。また、図４に図示されるガス発生器１０１と同様に、円柱状のフィルター材１０７が効率良く使われ、ロスが少なく、軸方向への推進力を生じることもない。
【０１０３】
図６に図示される第６の実施形態例のガス発生器３０１は、図４に図示されるガス発生器１０１と比べて、第二仕切り部材１０９、第三仕切り部材１２０、及び支持部材１２１に対応する部材の構成が異なるものの、他に構成的に大きく異なるところはない。なお、図１〜図３に図示されるガス発生器１，４０，５０及び図４に図示されるガス発生器１０１を構成する部位と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
図６に図示されるガス発生器３０１は、図４に図示されるガス発生器１０１と同様に、一方の端部（以下、「開放端部」という）３０３が開放された有底円筒状ハウジング３０４内に、ハウジング３０４の開放端部３０３とは異なる端部（以下、「底部」という）３０２から開放端部３０３に向かう方向に、ガス放出室３３０と、フィルター室３０８と、燃焼室３０６と、点火器１０とが、この順で配置されている。
【０１０５】
フィルター室３０８と燃焼室３０６とは、第二仕切り部材３０９で区画されている。第二仕切り部材３０９は、円板形状であって、燃焼室３０６からフィルター室３０８に向けてガスが流れるように、複数個の孔３０９ａが形成されている。また、複数個の孔３０９ａを全て塞ぐように、例えばアルミニウム等のシール部材３１６が貼付される。また、この第二仕切り部材３０９は、ハウジング３０４の外周部分からかしめて固定される。これによって、ガス放出孔３１１をシールする必要がないことから、コストの低減が可能となる。
【０１０６】
第三仕切り部材３２０は、ガス放出室３３０とフィルター室３０８とを区画すると共に、フィルター材１０７を支持している。第三仕切り部材３２０は、円板形状であって、ガスが、フィルター室３０８からガス放出室３３０に向けて流れるように複数個の孔３２０ａが形成されている。なお、燃焼室３０６が第二仕切り部材３０９によって外部からシールされているため、図４に図示されるガス発生器１０１のように、ガス放出室３３０とフィルター室３０８とシールする必要はない。
【０１０７】
なお、第二仕切り部材３０９がハウジング３０４の外周部分からかしめて固定されることによって、フィルター材１０７とフィルター室３０８を形成するハウジング３０４の内壁との間に隙間が発生する。従って、燃焼室３０６からガス放出室３１１に向けて流れるガスがフィルター材１０７を通過するように、第二仕切り部材３０９に形成された孔３０９は、フィルター材１０７が配置される部位に形成されることが好ましい。
【０１０８】
図６に図示される構成とすることで、図４に図示されるガス発生器１０１と比べて部品点数の削減を図ることができる。また、図４及び図５に図示されるガス発生器１０１，２０１と同様に、円柱状のフィルター材１０７が効率良く使われ、ロスが少なく、軸方向への推進力を生じることもない。
【０１０９】
図７に図示される第７の実施形態例のガス発生器４０１は、図５に図示されるガス発生器２０１と比べて、ハウジング４０４の底部４０２の形状が異なるものの、他に構成的に大きく異なるところはない。なお、図１〜図３に図示されるガス発生器１，４０，５０及び図５に図示されるガス発生器２０１を構成する部位と共通する部位については、同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図７に図示されるガス発生器４０１は、図５に図示されるガス発生器２０１と同様に、一方の端部（以下、「開放端部」という）４０３が開放された有底円筒状ハウジング４０４内に、ハウジング４０４の開放端部４０３とは異なる端部（以下、「底部」という）４０２から開放端部４０３に向かう方向に、ガス放出室４３０と、フィルター室４０８と、燃焼室４０６と、点火器１０とが、この順で配置されている。ただし、図５に図示されるガス発生器２０１では、ガス放出室２３０を形成するハウジング２０４の部位が他の部位よりも径が小さいが、図７に図示されるガス発生器４０１では、ガス放出室４３０を形成するハウジング４０４の部位が他の部位と略同じ径である。なお、複数個のガス放出孔４１１は、ガス放出室４３０を形成するハウジング４０４の外周であって、ガス放出室４３０に貫通して設けられている。
【０１１１】
図７に図示される構成とすることで、図５に図示されるガス発生器２０１と同様に、円柱状のフィルター材１０７が効率良く使われ、ロスが少なく、軸方向への推進力を生じることもないという効果が得られる。
【０１１２】
また、第４〜第７の実施形態例において説明したガス発生器１０１，２０１，３０１，４０１においても、ガス発生剤１０５とエンハンサ剤１４とを分離する分離シート３５を有するため、エンハンサ剤１４がガス発生剤５の隙間に入り込むことがない。また、運搬中や、自動車等に取り付けた後であっても、燃焼室６内で、これらが混合することが抑制される。このため、ガス発生器の性能をより確実に安定なものとすることができる。    
【０１１３】
尚、本発明は、上記の好ましい実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることができることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係るガス発生器の第１の実施形態例を示す図である。
【図２】本発明に係るガス発生器の第２の実施形態例を示す図である。
【図３】本発明に係るガス発生器の第３の実施形態例を示す図である。
【図４】本発明に係るガス発生器の第４の実施形態例を示す図である。
【図５】本発明に係るガス発生器の第５の実施形態例を示す図である。
【図６】本発明に係るガス発生器の第６の実施形態例を示す図である。
【図７】本発明に係るガス発生器の第７の実施形態例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｂ  外径
１，４０，５０，１０１，２０１，３０１，４０１  ガス発生器
２，５２，１０２，２０２，３０２，４０２  底部
３，５３，１０３，２０３，３０３，４０３  開口端部
４，５４，１０４，２０４，３０４，４０４  ハウジング
５，１０５  ガス発生剤
６，１０６，２０６，３０６，４０６  燃焼室
７，４７，１０７  フィルター材
８，１０８，２０８，３０８，４０８  フィルター室
９，１０９，３０９，  第二仕切り部材
１０  点火器
１１，５１，１１１，２１１，３１１，４１１  ガス放出孔
１２  ホルダ
１３  開口端部近傍
１４  エンハンサ剤
１５  第一仕切り部材
１６，３１６  シール部材
１８  孔
１９  空間
２０  支持部材
２１  支持部材押圧部
２２  Ｏリング
３５  分離シート
１０９ａ，３０９ａ  孔
１２１  支持部材
１２１ａ  孔
【図１】
2005313812.tif 000003
【図２】
2005313812.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005313812.tif 000006
【図５】
2005313812.tif 000007
【図６】
2005313812.tif 000008
【図７】
2005313812.tif 000009