(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イニシエータシェル（９）とクロージャシェル（８）とで形成される金属製のハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）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（１１）が装填された燃焼室（１２）と、前記燃焼室（１２）の周囲に配置されたフィルタ部材（１３）と、前記ハウジング（１０）に装着され前記燃焼室（１２）内の前記ガス発生剤（１１）を着火燃焼させる点火手段（１４）と、前記ハウジング（１０）に形成され、前記燃焼室（１２）で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（７）を有するガス発生器を自動車のエアバッグモジュールのリテーナ（２）に取り付けるガス発生器（１）の取付構造であって、
前記リテーナ（２）は、前記ガス発生器（１）が取り付けられた長方形の平板部と、前記平板部に対してガス発生器（１）と同じ側にあり且つ前記平板部の外周を取り囲むように前記平板部に対して直交する方向に延在していると共にエアバッグが取り付けられた二対の側壁（５ａ，５ｂ）とから構成されており、
前記複数のガス放出孔（７）は、前記ガス発生器（１）から放出されるガスが前記二対の側壁（５ａ，５ｂ）のうち互いの距離が近い方の一対の側壁（５ａ）には直接当たらないように形成されているガス発生器の取付構造。
【請求項２】
前記複数のガス放出孔（７）から放出されるガスが前記ハウジング（１０）の筒部（１７，１５）の中心線（Ｃ）を中心にして放射状に放出される場合、前記ハウジング（１０）からの放射角度（α）は、１２０度以内である請求項１に記載のガス発生器（１）の取付構造。
【請求項３】
イニシエータシェル（９）とクロージャシェル（８）とで形成される金属製のハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）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（１１）が装填された燃焼室（１２）と、前記燃焼室（１２）の周囲に配置されたフィルタ部材（１３）と、前記ハウジング（１０）に装着され前記燃焼室（１２）内の前記ガス発生剤（１１）を着火燃焼させる点火手段（１４）と、前記ハウジング（１０）に形成され、前記燃焼室（１２）で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（７）を有するガス発生器（１）と、
前記ガス発生器（１）を固定するとともに、自動車のインストルメントパネルへ取り付けられるリテーナ（２）と、
前記ガス発生器（１）からのガスによって膨張、展開するエアバッグ（３０）と、を備えてなるエアバッグモジュール（４０）であって、
前記リテーナ（２）は、前記ガス発生器（１）が取り付けられた長方形の平板部と、前記平板部に対してガス発生器（１）と同じ側にあり且つ前記平板部の外周を取り囲むように前記平板部に対して直交する方向に延在していると共にエアバッグ（３０）が取り付けられた二対の側壁（５ａ，５ｂ）とから構成されており、
前記複数のガス放出孔（７）は、前記ガス発生器（１）から放出されるガスが前記二対の側壁（５ａ，５ｂ）のうち互いの距離が近い方の一対の側壁（５ａ）には直接当たらないように形成されているエアバッグモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車の助手席用エアバッグモジュールへのガス発生器の取付構造及びその取付構造を有してなるエアバッグモジュールに関する。
【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、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。【０００３】  従来、自動車の助手席用エアバッグモジュールに取り付けられるガス発生器としては、主に、例えば、特許文献１等に記載されているようなシリンダ状のガス発生器が使用されている。
【特許文献１】特開平１０−３２９６３８号公報
【０００４】  しかしながら、これら従来のシリンダ状のガス発生器の場合、モジュールへの取付構造が複雑になるとともに、エアバッグへのガスの供給量を十分なものとするために、ガス発生器自体を大きくし、ガス発生剤からのガスの発生時における内圧に耐え得るようにしている。このため、これらこのようなガス発生器が取り付けられるため、自動車内装品の意匠の自由度が制限されるとともに、製造コストの上昇にもなっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、エアバッグモジュールへの取付を容易に行うことができるガス発生器の取付構造及びその構造を有したエアバッグモジュール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】
【０００６】  本発明は、上記目的を達成するために以下のような幾つかの特徴を主に有している。本発明において、以下の主な特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。【０００７】
本発明の自動車の助手席用エアバッグモジュールは、ガス発生器と、前記ガス発生器を固定するとともに、自動車のインストルメントパネルへ取り付けられるリテーナと、前記ガス発生器からのガスによって膨張、展開するエアバッグとを備える。
前記ガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングと、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た燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルタ部材と、前記ハウジングに装着され前記燃焼室内の前記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、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有する。
前記リテーナは、前記ガス発生器が取り付けられた長方形の平板部と、前記平板部に対してガス発生器と同じ側にあり且つ前記平板部の外周を取り囲むように前記平板部に対して直交する方向に延在していると共にエアバッグが取り付けられた二対の側壁とから構成されている。前記複数のガス放出孔は、前記ガス発生器から放出されるガスが前記二対の側壁のうち互いの距離が近い方の一対の側壁には直接当たらないように形成されている。
【０００８】
前記ハウジングを形成するイニシエータシェルとクロージャシェルのいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部と前記鏡板部から連続して形成される直径Ｄの筒部を有する。前記筒部の直径Ｄと前記イニシエータシェルとクロージャシェルの各鏡板部の底部間距離Ｈとの比Ｈ／Ｄの範囲が、０．４以上１．３以下であってよい。好ましくは０．６以上１．３以下、さらに好ましくは１．０以上１．３以下である。 
【０００９】  本発明の自動車の助手席用エアバッグモジュールへのガス発生器の取付構造は、上記本発明のエアバッグモジュールに適用されるガス発生器の取付構造である。【００１０】
前記複数のガス放出孔から放出されるガスが、前記ハウジングの筒部の中心線を中心にして放射状に放出される場合、前記ハウジングからの放射角度は、１２０度以内、好ましくは１１０度以内、さらに好ましくは１００度以内である。この場合において、前記複数のガス放出孔は２方向に放出できるように前記ハウジングに対称に形成されている。
【００１１】
上記構成によれば、ガス発生器のリテーナへの取付が非常に容易に行える。また、前記ガス放出孔から放出された直後のガスは前記二対の側壁のうち互いの距離が近い方の一対の側壁には直接当たらない。そのため、ガス放出孔から放出されるガスによってリテーナが変形や損傷を受けることが少なくなる。
前記放出されるガスが、高温の場合、高温でない場合に係らず、本発明では同様の効果が得られるが、高温の場合に、より適している。
更に、前記筒部の直径Ｄと前記イニシエータシェルとクロージャシェルの各鏡板部の底部間距離Ｈとの比Ｈ／Ｄの範囲が上記のような範囲であれば、ハウジング内の圧力が高まった場合であっても、ハウジングの変形を抑制することができる。 
【００１２】  これによって、小型化も可能となり、助手席用のガス発生器として使用した場合、ガス発生器の占有面積が小さくなり、インストルメントパネル等の自動車内装品の意匠の自由度が広がる。
エアバッグモジュールとしても、部品点数を大幅に減少させることができるとともに、小型化することも可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るガス発生器の取付構造及びエアバッグモジュールによると、ガス発生器を非常に簡易に、そして確実にエアバッグモジュールに取り付けることが可能となる。また、前記ガス放出孔から放出された直後のガスは前記二対の側壁のうち互いの距離が近い方の一対の側壁には直接当たらないため、ガス放出孔から放出されるガスによってリテーナが変形や損傷を受けることが少なくなる。その結果、エアバッグを確実に膨張、展開させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、図面を参照しつつ、本発明に係るガス発生器の取付構造及びエアバッグモジュールの実施形態について説明する。【００１６】  図５に示すように、本実施形態に係る自動車の助手席用エアバッグモジュール４０は、ガス発生器１と、前記ガス発生器を固定するとともに、自動車のインストルメントパネルへ取り付けられるリテーナ２と、前記ガス発生器１からのガスによって膨張、展開するエアバッグ３０とを備える。
本実施形態の自動車の助手席用エアバッグモジュールへのガス発生器１の取付構造は、上記本実施形態のエアバッグモジュールに適用されるガス発生器１の取付構造である。【００１７】  図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄは、本実施形態に係るガス発生器１の取付構造の一実施形態を説明するための図である。図１Ａは平面図、図１Ｂは正面図、図１Ｃは底面図、図１Ｄは左右の側面図を示している。【００１８】  本実施形態に係るガス発生器１の取付構造において、ガス発生器１が、リテーナ２の略中央に載置され、ガス発生器１に設けられているフランジ３と取付部材４とが締結部材６によって、リテーナ２に固定されて取り付けられている。【００１９】  リテーナ２の形状は、長手方向Ｆ−Ｆとそれに交差する幅方向Ｅ−Ｅを有する長方形である。前記長手方向Ｆ−Ｆと幅方向Ｅ−Ｅとは略直交していることが好ましい。リテーナ２は、例えばステンレス、アルミニウム、鉄等の金属で形成されている。そして、肉薄の板の４辺をリテーナ２のガス発生器１が載置される面に対して直角方向に折り曲げられて側壁５が形成されている。側壁５には、リテ−ナの幅方向Ｅ−Ｅの先端に位置する側壁５ａとリテ−ナの長手方向Ｆ−Ｆの先端に位置する側壁５ｂがある。【００２０】  なお、このリテーナ２は、後述するように、ガス発生器１から放出されるガスがガス発生器１から放出された直後にリテ−ナの幅方向Ｅ−Ｅの先端に位置する側壁５ａに直接当たることがないように取り付けられているため、ガス放出時にこれら側壁５ａが変形や損傷を受けることがない。このため、リテーナ２としては、前述の金属等以外に樹脂等で形成することも可能である。本実施形態は、前記放出ガスが高温の場合、高温でない場合に係らず、同様の効果が得られるが、高温のガスの場合に、より適している。【００２１】  図２は、図１ＡにおけるＡ−Ａ線断面図を示す図である。図２に示すように、ガス発生器１において、イニシエータシェル９とクロージャシェル８とで構成されるハウジング１０に複数のガス放出孔７が形成されている。【００２２】  図３は、図１ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図を示す図である。図３に示すように、ガス放出孔７は、ガス発生器１内からのガスを実質的に２方向、即ちリテーナの長手方向Ｆ−Ｆに放出できるように、前記ハウジング１０の筒部１５，１７の中心線Ｃを中心にして対称な位置に形成されている。ここで、２方向とは、ガス発生器１をリテーナ２に設置するとき、ハウジング１０を対称としてリテーナ２の長手方向の先端に位置する側壁５ｂにガスが放出される方向のことを言う。そして、放出された直後のガスが、リテーナ２の幅方向Ｅ−Ｅの先端に位置する側壁５ａに直接当たらないように、前記ハウジング１０は、前記ガス放出孔７が実質的に前記リテーナ２の長手方向に開口するように取り付けられている。言い換えると、前記ハウジング１０は、前記ガスが放出される前記２方向が実質的にリテーナの長手方向に沿うように取り付けられている。【００２３】  更に、図１Ａに示すように、前記実質的にリテーナ２の長手方向に放出されるガスは、前記ハウジング１０の筒部の中心線Ｃを中心にして放射状に放出される場合、前記ハウジング１０からの放射角度αは、１２０��以内、好ましくは１１０度以内、さらに好ましくは１００度以内である。
尚、前記放射角度αは、前記ハウジングの筒部１７，１５の中心線Ｃを通るリテーナ２の長手方向（Ｆ−Ｆ）を中心にして幅方向（Ｅ−Ｅ）に拡がる角度を指す。
これによって、これらガス放出孔７からガス放出直後に、リテーナ２の幅方向の先端に位置する側壁５ａにガスが直接当たることがなくなり、側壁５ａの変形や損傷を抑制することができる。本実施形態は、前記放出ガスが高温の場合、高温でない場合に係らず、同様の効果が得られるが、高温のガスの場合に、より適している。【００２４】  図４に本実施形態で用いるガス発生器１の一例の断面図を示す。図４において、ガス発生器１は、ハウジング１０と、フィルタ部材１３と、点火手段１４とを有する。
前記ハウジング１０は、イニシエータシェル９とクロージャシェル８とで形成される金略球形状のハウジング１０である。前記ハウジング１０の材料として、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、鋼材等の金属が挙げられる。【００２５】  このハウジング１０内に燃焼室１２が形成されている。前記燃焼室１２には、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤１１が装填されている。複数のガス放出孔７が前記ハウジング１０に形成されている。前記燃焼室１２で発生したガスは前記複数のガス放出孔７から放出される。
前記フィルタ部材１３は燃焼室１２の周囲に配置されている。前記点火手段１４は、ハウジング１０に装着され、燃焼室１２内のガス発生剤１１を着火燃焼させる。【００２６】  クロージャシェル８は、直径Ｄの筒部１５と、筒部１５から連続して形成される半球形状の鏡板部１６と、筒部１５から径外方に延びるフランジ３とで構成されている。また、イニシエータシェル９とクロージャシェル８とが接合されて形成されるハウジング１０は、イニシエータシェル９とクロージャシェル８の各鏡板部１８，１６の底部間距離Ｈと、筒部１７，１５の直径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．４以上１．３以下、好ましくは０．６以上１．３以下、さらに好ましくは１．０以上１．３以下である。【００２７】  上記比Ｈ／Ｄが０．４未満の場合、構造上、ガス発生器の組立ができなくなる虞があり、１．３を越える場合、シリンダ−型のガス発生器の構造に近づいてしまう。よってこのような範囲とすることで、ガス発生器１内の圧力が高まった場合であっても、ハウジング１０の変形を抑制することができ、ガス発生器１を小型化することが可能となる。【００２８】  筒部１５には、前記複数のガス放出孔７が形成されている。前記ガス放出孔７が、ジグザグに形成されることで、ハウジング１０内で発生したガスが、集中することなく放出されるため、フィルタ部材１３の損傷を抑制する。また、フィルタ部材１３を広い範囲で使用することができ、フィルタ部材１３を効率良く利用することができる。これら、ガス放出孔７は、ジグザグに形成される以外にも、例えば、２列、３列等の複数列形成することで、同様の効果を得ることもできる。また、上列側のガス放出孔７の孔径を下列側のガス放出孔７よりも大きくする等、異なる孔径とすることもできる。また、ガス放出孔７は、直線状に一列形成されていても良い。【００２９】  また、これらガス放出孔７は、筒部１５の内周部に貼り付けられた帯状のアルミニウムテープ等のラプチャー部材２８によって、燃焼室１２内を密封している。この筒部１５の長さｈは、通常５ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。これによって、ラプチャー部材２８として帯状テープを用いることができると共に、ラプチャー部材２８を容易に且つ確実に貼り付けることができるからである。【００３０】  鏡板部１６は、曲率半径Ｒの半球形状をし、筒部１５の直径Ｄとの比Ｄ／Ｒの範囲が０．３以上２以下であることが好ましい。より好ましい範囲は０．９以上２以下、さらに好ましい範囲は１．２以上２以下である。このように、鏡板部を半球形状または半楕円球形状とすることによって、燃焼室１２で発生するガスのガス圧力が集中する部分をなくすことができる。このため、ガス発生器１の構成部品点数を少なくし、構造を簡易なものとした場合であっても、ガス発生時にハウジング１０の変形を極めて小さくすることができる。また、ハウジング１０の変形を小さく抑えることができるため、ガス発生器１を小型化した場合であっても、ハウジング１０内の圧力を高めることができるため、助手席用エアバッグを十分に膨張させ得るガスを放出することが可能となる。【００３１】  このクロージャシェル８に圧接、溶接等によって接合されるイニシエータシェル９は、前述のクロージャシェル８と同様、筒部１７と、筒部１７から連続して形成される半球形状の鏡板部１８とで構成されている。そして、鏡板部１８の中心部には、点火手段１４が設けられている。【００３２】  このイニシエータシェル９の鏡板部１８も、前述のクロージャシェル８の鏡板部１６と同様に略半球形状又は半楕円球状に形成されており、クロージャシェル８と接合されて一体となったときに、略球形状あるいは略楕円球形状のハウジング１０を形成することができる。イニシエ−タシェル９及びクロージャシェル８の肉厚は、１．５ｍｍ以上３ｍｍの以下の範囲が好ましい。【００３３】  鏡板部１８の中心部に設けられている点火手段１４は、周囲に複数の伝火孔１９を有する有底の内筒体２０と、この内筒体２０内に装填された伝火剤２１と、この伝火剤２１に接するように設けられた点火器２２とで構成されている。【００３４】  内筒体２０は、点火手段保持部２３にカシメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、内筒体２０は、点火手段保持部２３が鏡板部１８に溶接等の任意の方法で固定されることで、イニシエータシェル９に固定されている。また、この内筒体２０は、ハウジング１０内に形成されている燃焼室１２の一端側から、燃焼室１２の略中心に至る長筒状となっている。そして、その周囲には、複数の伝火孔１９が、内筒体２０の軸方向に沿って長孔状に形成されている。これら伝火孔１９は、内筒体２０の軸方向に沿って相隣り合うもの同士が、並設されないようにジグザグに形成されている。このため、この点火手段１４から噴出する熱流は、燃焼室１２内全体に効率良く噴出される。なお、これら伝火孔１９は、長孔状でなくてもよく、丸孔であっても良い。また、ジグザグに形成されていなくてもよい。【００３５】  これら、クロージャシェル８とイニシエータシェル９とで構成されるハウジング１０内には、筒部１５、１７の内壁に沿って、燃焼室の周囲に配置されたフィルタ部材１３が設けられている。フィルタ部材１３は、例えば、メリヤス編み金網、平織金網、クリンプ織り金属線材或いは巻き金属線材の集合体を円環状に成形することによって安価に製作される。このフィルタ部材１３は、クロージャシェル８及びイニシエータシェル９の鏡板部１６，１８の内面にそれぞれ設けられている押え部材２４，２５によって、ハウジング１０の内壁側に押えられている。【００３６】  フィルタ部材１３の内周部には、ガス発生剤１１が装填されている。そして、燃焼室１２では、これらガス発生剤１１が、点火手段１４からの熱流によって燃焼する。【００３７】  ガス発生剤１１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。【００３８】  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。【００３９】  トリアゾール誘導体の具体例としては、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。【００４０】  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。【００４１】  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。【００４２】  ガス発生剤１１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重量％以上７０重量％以下の範囲が好ましく、３０重量％以上６０重量％以下の範囲がより好ましい。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。【００４３】  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。【００４４】  ガス発生剤１１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重量％以上８０重量％以下の範囲が好ましく、特に上記のＣＯ及びＮＯＸ濃度に関連して４０重量％以上７５重量％以下の範囲が好ましい。【００４５】  添加��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、メチルセルロース、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。【００４６】  バインダの配合割合はプレス成型の場合０重量％以上１０重量％以下の範囲が好ましく、押出成型においては２重量％以上１５重量％以下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型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、燃料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。【００４７】  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内のフィルタ部材１３でのろ過を容易にするために添加される。【００４８】  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重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましく、２重量％以上１０重量％以下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。【００４９】  ガス発生剤１１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。【００５０】  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重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましく、２重量％以上１０重量％以下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。【００５１】  以上のような構成によるガス発生剤１��は、プレス成型或いは押出成型による成型体が好ましく、より好ましくは押出成型体で、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の成型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。【００５２】  この、両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤１１の製造方法の一例を説明する。前述した含窒素化合物、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重量％以上２５重量％以下、より好ましくは１３重量％以上１８重量％以下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型機（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、外径が、好ましくは１．４ｍｍ以上４ｍｍ以下で、より好ましくは１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であり、内径が、好ましくは０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の中空筒状成型体に押出成型する。【００５３】  その後、押出成型機で押出された中空筒状成型体を一定間隔で押圧して両端が閉鎖された筒状成型体が得られる。通常は、該中空筒状成型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℃以上６０℃以下の範囲で４時間以上１０時間以下乾燥し、次いで、通常、１０５℃以上１２０℃以下の範囲で６時間以上１０時間以下乾燥という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、１．５ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲にあり、好ましくは１．５ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲にあり、より好ましくは２ｍｍ以上６．５ｍｍ以下の範囲にある。【００５４】  また、ガス発生剤１１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
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】  本実施形態で使用されるガス発生器に用いられるガス発生剤の好ましい線燃焼速度の範囲は、７０ｋｇｆ／ｃｍ２下で３ｍｍ／秒以上６０ｍｍ／秒以下であり、より好ましくは５ｍｍ／秒以上３５ｍｍ／秒以下であり、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、更に好ましくはｎ＝０．６０以下、特に好ましくはｎ＝０．６０以上０．３０以下である。【００５６】  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型した後、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。【００５７】  ガス発生剤が、好ましくは非アジド系ガス発生剤であるため、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。【００５８】  また、内筒体２０に装填される伝火剤２１としては、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、或いは、前述のガス発生剤１１と同様の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、ガス発生剤で使用可能な成型用バインダを０％重量以上１０％重量以下含んでもよい。【００５９】  また、伝火剤２１の形状は、粒状、顆粒状、ペレット状（一般に、医薬品の錠剤の形にあたるもの）、円柱状、筒状又はディスク状等が挙げられる。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。製造方法としては、例えば粉末混合、造粒法（攪拌造粒、噴霧乾燥造粒、押出造粒、転動造粒、圧縮造粒等）、打錠成型法等が挙げられる。【００６０】  燃焼室１２のクロージャシェル８の鏡板部１６側には、クッション部材２６が設けられている。これらクッション部材２６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されており、振動等によって、燃焼室１２内に装填されているガス発生剤１１の割れ等の破壊を防止している。【００６１】  本実施形態で使用されるガス���生器１は、１筒式のガス発生器として、例えば、図５に示すように、主に、助手席側のインストルメントパネル内に装着されることになるエアバッグモジュール用のリテーナ２に組み込まれる。また、２筒式のガス発生器もリテ−ナ２に組み込まれることが可能である。【００６２】  本実施形態で使用されるガス発生器では、ガス発生器を小型軽量化した場合であっても、従来と同様の量のガス発生剤を充填することができ、ガス発生量が少なくなることがない。また、従来と同等のガス発生量を得ることができるにもかかわらず、小型軽量化が可能となるのは、ハウジングに鏡板部１８，１６が形成されているため、ハウジング内部に圧力の集中する部分がなく、高い圧力にも十分に耐え得ることができ、ガス発生時のハウジングの変形が極めて小さいからである。【００６３】  図５において、本実施形態の自動車の助手席用エアバッグモジュール４０は、ガス発生器１と、前記ガス発生器１を固定するとともに、自動車のインストルメントパネルへ取り付けられるリテーナ２と、前記ガス発生器１からのガスによって膨張、展開するエアバッグ３０とを備える。
エアバッグ３０は、折り畳まれた状態を図示しない紙テープ等で保持され、この状態で、その周縁部がリテーナ２の側壁５ａ，５ｂに取り付けられている。このため、ガス発生器１から放出されるガスは、リテーナ２の側壁５ｂに当たって拡散され、エアバッグ３０内に放出され、エアバッグ３０を膨張させることができる。【００６４】  以上のようして、自動車に接続されたエアバッグモジュール４０は、例えば、衝突センサが自動車の衝突を検出することで、図４に示した点火手段１４に接続されているスクイブ点火回路によって点火手段１４が作動（通電発火）して、燃焼室１２内のガス発生剤１１を燃焼させることで、高温ガスを発生させる。このとき、燃焼室１２内は圧力が上昇するが、ハウジング１０は略球形状であるため、燃焼室１２内での圧力上昇に十分に耐え得る強度を有し、変形は極めて小さい。そして、燃焼室１２内で発生した高温ガスは、フィルタ部材１３を通過して、ラプチャー部材２８を破ってガス放出孔７から放出される。高温ガスがフィルタ部材１３を通過する際に、ガスの冷却及び残渣の捕集がなされる。また、フィルタ部材１３が、燃焼室１２の略全域にわたり設けられているため、フィルタ部材１３を有効に利用することができる。このため、十分に冷却されるとともに、残渣が十分に捕集されたガスを放出することが可能となる。【００６５】  そして、ガス放出孔７から放出された直後のガスが、リテーナ２の幅方向の先端に位置する側壁５ａに直接当たらないようにガス放出孔７が設けられているため、ガス放出直後のガスが高温の場合、高温でない場合に係らず、ガス放出直後のガスによってリテーナ２の幅方向の先端に位置する側壁５ａをその衝撃によって変形させたりすることもなく、エアバッグ３０を確実に膨張、展開する。【００６６】  このように、本実施形態に係るガス発生器の取付構造によると、ガス発生器を非常に簡易に、そして確実にエアバッグモジュールに取り付けることが可能となり、従来のシリンダ状のガス発生器に比較すると、部品点数を大幅に減少させるとともに、取付工程を省略することが可能となり、大幅な製造コストの低減が可能となる。また、エアバッグモジュール全体を小さくすることも可能となり、インストルメントパネル等の自動車内装品の意匠の自由度を大幅に高めることができる。【００６７】  なお、本実施形態で使用されるガス発生器は、前述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ガス発生器も、そのガス放出孔がリテーナの幅方向の先端に位置する側壁に直接当たらないように開口位置を制御して取り付けることによって、従来、運転席側に用いられていたガス発生器を使用することもできる。また、ガス発生器は、１つだけに限らず、２つのガス発生器をリテーナに取り付けることも可能である。【００６８】［参考例１］
本実施形態で使用されるガス発生器の製造法
第４図に示すガス発生器において、鏡板部１６と鏡板部１８の底部間距離Ｈが、７５ｍｍ、筒部１５の直径Ｄが７０ｍｍ、筒部１５の長さｈが１６ｍｍ、クロージャシェル８の鏡板部１６の肉厚が２ｍｍのステンレス材を成形加工した。また、イニシエータシェル９についても、鏡板の肉厚が２ｍｍのステンレス材を成形加工した。そして、イニシエータシェル９に点火手段１４を設けるとともに、フィルタ部材１３を設置する。そして、このフィルタ部材１３の内部にガス発生剤１１を装填した後、クッション材２６を設け、クロージャシェル８を勘合する。次いで、レーザ溶接によって、イニシエータシェル９とクロージャシェル８とを接合し、ガス発生器とした。【００６９】［参考例２］
本実施形態で使用されるガス発生器に使用され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のダイスと外径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、押出棒状の成型体を引取りベルトで引取りながら、成型用歯車間に送り出し、成型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。【００７０】  尚、本発明は、上記の好ましい実施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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  本発明に係るガス発生器の取付構造及びエアバッグモジュールは、ガス発生器を非常に簡易に、そして確実にエアバッグモジュールに取り付けることが可能となり、部品点数を大幅に減少させるとともに、その取付工程を省略することが可能となり、大幅な製造コストの低減が可能となる等、産業上の利用可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１Ａ】本実施形態の一例のガス発生器の取付構造を説明するための平面図
【図１Ｂ】本実施形態の一例のガス発生器の取付構造を説明するための正面図
【図１Ｃ】本実施形態の一例のガス発生器の取付構造を説明するための底面図
【図１Ｄ】本実施形態の一例のガス発生器の取付構造を説明するための左右の側面図
【図２】図１ＡにおけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本実施形態に用いられるガス発生器の一例の断面図である。
【図５】本実施形態のエアバッグモジュールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】  １  ガス発生器
２  リテーナ
３  フランジ
４  取付部材
５、５ａ、５ｂ  側壁
６  締結部材
７  ガス放出孔
８  クロージャシェル
９  イニシエータシェル
１０  ハウジング
１１  ガス発生剤
１２  燃焼室
１３  フィルタ部材
１４  点火手段
１５  筒部
１６  鏡板部
１７  筒部
１８  鏡板部
１９  伝火孔
２０  内筒体
２１  伝火剤
２２  点火器
２３  点火手段保持部
２４，２５  押え部材
２６  クッション材
２８  ラプチャー部材
３０  エアバッグ
４０  エアバッグモジュール
Ｅ−Ｅ線  幅方向
Ｆ−Ｆ線  長手方向
Ｃ  筒部の中心線
Ｄ  直径
Ｈ  底部間距離
ｈ  筒部の長さ
α  放射角度
【図１Ａ】
0004490920.tif 000002
【図１Ｂ】
0004490920.tif 000003
【図１Ｃ】
0004490920.tif 000004
【図１Ｄ】
0004490920.tif 000005
【図２】
0004490920.tif 000006
【図３】
0004490920.tif 000007
【図４】
0004490920.tif 000008
【図５】
0004490920.tif 000009