(57)【要約】【課題】簡易な構成で安価なパイロ型のガス発生器を提供する。【解決手段】ガス発生器１は、筒状のハウジング４と、ハウジング４内を、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤５が充填される燃焼室６と、フィルター材７が装着されるフィルター室８と、に区画する仕切り部材９と、ハウジング４の端部３に装着され、燃焼室６内のガス発生剤５を着火燃焼させる点火器１０を有するホルダ１２と、ハウジング４の端部１５に装着され、フィルター材７を仕切り部材９とともに保持する蓋部１４と、仕切り部材９に一端が接している巻きバネ２とを有している。【選択図】図１
2007314102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ハウジング内に、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が充填される燃焼室と、曲面部にガス放出孔を有する筒状のフィルター室と、前記燃焼室と前記フィルター室とを区画し、中心に孔を有する仕切り部材と、前記フィルター室内に装着される筒状のフィルター材と、前記ハウジングの端部に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火器とを有してなるガス発生器であって、
前記燃焼室内において前記仕切り部材の孔の周囲に軸方向の一端が設置されており、且つ、圧縮されていない状態での巻き間隔が前記ガス発生剤の大きさよりも小さい巻きバネをさらに有していることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記巻きバネの外形が、略円錐台形状又は略吊り鐘形状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】
前記巻きバネの他端が、前記巻きバネを形成している部材を渦巻き状に巻くことによって形成された蓋状部である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】
軸方向に前記巻きバネの他端から所定位置までの巻き間隔が略密着するよう詰められており、この詰められた部分全体が略筒状になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項５】
前記巻きバネが、金属線又は帯状金属板で形成されていることを特徴とする請求項１〜４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、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、簡易な構成で安価な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、ガス発生器が発生する多量の高温、高圧ガスにて作動するものである。従来から、ガス発生器として、ガス発生剤を燃焼室内に充填して適当な力で押圧し、保持することができるものがすでに開示されている（例えば、下記特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５３８７３号公報
【０００４】
しかし、特許文献１のガス発生器においてはフィルターがないものの、ガス発生剤を確実に保持するために前壁がバネとともに設けられ、さらには、ガス発生剤の燃焼時の未燃ガス発生剤の流出を防止することが可能な燃焼チャンバ壁が設けられており、構造が複雑化していた。また、一般的に特許文献１のようなハイブリッド型のガス発生器は、パイロ型のガス発生器に比べ高価なものである。
【０００５】
これらの問題を解決するために、本願発明者らは、図５(ａ) 、(ｂ)に示したガス発生器３０を試作した。なお、図５(ａ)は試作したガス発生器の外観図、図５(ｂ)は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の試作したガス発生器内部に配設されている多孔部材の正面図である。
【０００６】
簡単に説明すると、図５(ａ)に示したガス発生器３０は、筒状のハウジング３４と、ハウジング３４内を、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤３５が充填される燃焼室３６と、フィルター材３７が装着されるフィルター室３８と、に区画する仕切り部材３９と、ハウジング３４の端部３３に装着され、燃焼室３６内のガス発生剤３５を着火燃焼させる点火器４０を有するホルダ４２と、ハウジング３４の端部４５に装着され、フィルター材３７を仕切り部材３９とともに保持する蓋部４４とを有している。加えて、仕切り部材３９に一端が接しており、着火時の燃焼室３６の圧力上昇によってガス発生剤３５がフィルター室３８に流入するのを防止するために、ガス発生剤３５の大きさよりも径が小さい孔５１ａを底部に複数有する椀形状の多孔部材５１と、振動によってガス発生剤３５が粉化するのを防止するために、多孔部材５１とともに燃焼室３６内のガス発生剤３５を保持するクッション材５２（例えば発砲シリコン又はセラミックファイバーからなる）とを有している。
【０００７】
ハウジング３４内には、その他端部４５より、蓋部４４、フィルター材３７、仕切り部材３９、多孔部材５１、ガス発生剤３５、クッション材５２の順に充填されており、さらに点火器４０がカシメ固定されているホルダ４２が嵌挿されている。また、ハウジング３４の仕切り部材３９と他端部４５との間の筒部５０外周にはガス放出孔４１が設けられている。具体的には、ガス放出孔４１は、ガス放出時にインフレータに推進力を生じない位置であるフィルター室３８を形成している筒部５０外周に複数個設けられている。これらガス放出孔４１から、燃焼室３６内でガス発生剤３５の燃焼により発生した高温、高圧のガスが、多孔部材５１を通過し、孔４８の燃焼室３６側に貼付されているシール部材４６を破って、フィルター室３８に装着されているフィルター材３７（筒形状であり、内側に内部空間４９を有している。）を通過して、冷却、濾過されて放出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、燃焼室内における圧力を高くしたガス発生器としたい場合には、多孔部材５１の強度不足が懸念される。これを解決するためには、高強度材料からなる部材を使用すればいいが、そのような材料はコストアップの原因となってしまう。また、さらなる軽量化が求められている。
【０００９】
そこで、本発明は、簡易な構成とすることによって、従来のものより軽量化されるとともに安価な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】
【００１０】
本発明のガス発生器は、筒状ハウジング内に、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が充填される燃焼室と、曲面部にガス放出孔を有する筒状のフィルター室と、前記燃焼室と前記フィルター室とを区画し、中心に孔を有する仕切り部材と、前記フィルター室内に装着される筒状のフィルター材と、前記ハウジングの端部に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火器とを有してなるガス発生器であって、前記燃焼室内において前記仕切り部材の孔の周囲に軸方向の一端が設置されており、且つ、圧縮されていない状態での巻き間隔が前記ガス発生剤の大きさよりも小さい巻きバネをさらに有している。
【００１１】
上記構成によれば、巻きバネによって、燃焼時の未燃ガス発生剤のフィルター室への流出防止（フィルター部材の損傷防止）と、発生したガスのフィルター室への通過とが可能となる。また、上述のような巻きバネを利用した簡易な構成となることから、従来のものより軽量化されるとともに安価なパイロ型のガス発生器を提供できる。
【００１２】
本発明のガス発生器においては、前記巻きバネの外形が略円錐台形状又は略吊り鐘形状であることが好ましい。上記構成により、組み立て時の燃焼室内においてのガス発生剤の保持が容易となる。
【００１３】
本発明のガス発生器においては、前記巻きバネの他端が、前記巻きバネを形成している部材を渦巻き状に巻くことによって形成された蓋状部であることが好ましい。上記構成により、巻きバネの内部側に未燃のガス発生剤が入り込むことをより防止できる。
【００１４】
本発明のガス発生器においては、軸方向に前記巻きバネの他端から所定位置までの巻き間隔が略密着するよう詰められており、この詰められた部分全体が略筒状になっていることが好ましい。上記構成により、燃焼室内において巻きバネが装着・圧縮される際、ほぼ軸方向に圧縮されるので、巻きバネの形状が必要以上に崩れて、巻き間隔が拡がるということがない。したがって、燃焼室内において、確実にガス発生剤を巻きバネに挟み込むことなく保持できる。
【００１５】
本発明のガス発生器においては、前記巻きバネが金属線又は帯状金属板で形成されていることが好ましい。上記構成により、上記各効果を有するガス発生器を確実に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るガス発生器の実施形態例について説明する。
図１に本発明に係るガス発生器の実施形態の一例であるガス発生器１０１の断面図を示す。図１において、ガス発生器１は、筒状のハウジング４と、ハウジング４内を、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤５が充填される燃焼室６と、フィルター材７が装着されるフィルター室８と、に区画する仕切り部材９と、ハウジング４の端部３に装着され、燃焼室６内のガス発生剤５を着火燃焼させる点火器１０を有するホルダ１２と、ハウジング４の端部１５に装着され、フィルター材７を仕切り部材９とともに保持する蓋部１４と、仕切り部材９に一端が接している巻きバネ２とを有している。
【００１７】
ハウジング４内には、その他端部１５より、蓋部１４、フィルター材７、仕切り部材９、巻きバネ２、ガス発生剤５の順に充填されており、さらに点火器１０がカシメ固定されているホルダ１２が嵌挿されている。ハウジング４は、例えば鉄等の金属で形成されている。また、ハウジング４の仕切り部材９と他端部１５との間の筒部２０外周にはガス放出孔１１が設けられている。具体的には、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であるフィルター室８を形成している筒部２０外周に複数個設けられている。これらガス放出孔１１から、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、濾過されて放出される。
【００１８】
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形成された内部空間１９を有する円筒状のものである。また、フィルター材７の一端は、蓋部１４の内側平面部分に当接しており、他端は、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仕切り部材９に当接して、フィルター室８内において保持されている。したがって、内部空間１９は細長い円柱状空間となっており、発生したガスが蓋部１４の表面まで到達できるようになっている。
【００１９】
仕切り部材９は、孔１８を有する平たい円盤形状のものである。この仕切り部材９は、その端部１５側及び端部３側両方をハウジング４外周部分からかしめることで、ハウジング４内に固定され、ハウジング４内をフィルター室８と燃焼室６とに仕切るとともに、ガス発生剤５の燃焼熱によるフィルターの損傷（溶融）を防止している。仕切り部材９は、例えば、ステンレス、鉄等でできている。ガス放出孔１１のハウジング４の内周側、仕切り部材９の孔１８のどちらか一方又は双方には、例えばアルミニウムテープ等のシール部材が貼付される。本実施形態を示す図１においては、孔１８にシール部材１６が貼付した場合を示している。
【００２０】
巻きバネ２は、ピアノ線や硬鋼線、ステンレス線などの金属線で、とぐろ状に巻かれて形成されたバネである。また、図２に示すように、上下方向（軸方向）に加圧されていないときは、ガス発生剤５よりも小さい間隔を有するバネであり、端部２ａは金属線を渦巻き状に密に巻くことによって形成された蓋状部となっている。なお、図１に示すように、上下方向（軸方向）に所定値以上で加圧された際には縮んで、略円錐台形状となり、巻き線と巻き線との間隔がなくなった状態となる。したがって、図１に示すように、巻きバネ２内部には、ガス発生器１の完成時において、ガス発生剤５が充填されないようにすることが可能である。これにより、ガス発生剤５は、燃焼室６内の巻きバネ２内部以外に充填されるとともに、巻きバネ２とハウジング４とホルダ１２とによって保持され振動による粉状化が抑止される。
【００２１】
ホルダ１２は、点火器１０を保持するとともに、ハウジング４の端部３に嵌挿されており、ハウジング４の軸端部１３とともにかしめることによって保持され、ハウジング４の端部３を閉鎖している。点火器１０としては、塞栓がプラスチック、樹脂で形成されているものが好ましい。これによって、低コスト化が可能となるからである。もちろん、従来から用いられている、塞栓がガラスで形成されているものを使用することもできる。
【００２２】
蓋部１４は、ハウジング１４の端部１５に嵌挿されており、ハウジング４の軸端部２１とともにかしめることによって保持され、ハウジング４の端部１５を閉鎖している。
【００２３】
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は、点火器１０に信号を送り、発火させる。点火器１０の火炎は、燃焼室６内に噴出して、ガス発生剤５を着火燃焼させることで、高温ガスを発生させる。このガス発生剤５の着火燃焼は、ハウジング４の端部３側からフィルター材７側へ順次移行される。このとき、未燃焼のガス発生剤５は巻きバネ２の隙間を通過することができないので、孔１８を通過してフィルター材７の内部空間１９に入り込むことがない。したがって、フィルター材７の損傷を防止できる。
【００２４】
そして、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を通り、フィルター材７内に流入し、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。
【００２５】
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、エアベルトやエアバッグ等の内部に直接導入され、瞬時に、膨張する。
【００２６】
本実施形態によれば、巻きバネ２によって、ガス発生器１の作動時における未燃のガス発生剤５のフィルター室８への流出防止（フィルター部材７の損傷防止）と、発生したガスのフィルター室８への通過とが可能となる。また、上述のような巻きバネ２を利用した簡易な構成となることから、従来のものより軽量化されるとともに安価なガス発生器１を提供できる。
【００２７】
また、巻きバネ２の端部２ａが、金属線を渦巻き状に巻くことによって形成された蓋状部であるので、巻きバネ２の内部側に未燃のガス発生剤５が入り込むことをより防止できる。また、巻きバネ２の外形が略円錐台形状となっているので、組み立て時の燃焼室内においてのガス発生剤５の保持が容易となる。
【００２８】
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、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、以下のような本発明に係るガス発生器１で用いた巻きバネ２についての変形が可能である。
【００２９】
まず、本発明に係るガス発生器１で用いた巻きバネ２の変形例１について説明する。図３は、図１のガス発生器で用いた巻きバネの変形例１を示す図である。
【００３０】
図３に示したように、巻きバネ２１は軸方向に端部２１ａから所定位置までの巻き間隔が略密着するよう詰められた略吊り鐘形状をしており、詰められた部分（部位２１ｂ）全体が略筒状になっている。なお、他端２１ａは、巻きバネ２の端部２ａと同様、金属線を渦巻き状に密に巻くことによって形成された蓋状部となっている。また、部位２１ｂ以外の部分の線の間隔は、巻きバネ２と同様である。また、巻きバネ２の端部２ａと同様、端部２１ａが点火器１０側になるように設置される。
【００３１】
上記構成の巻きバネ２１を、ガス発生器１における巻きバネ２の代りに用いれば、上記ガス発生器１と同様の効果を得ることができるとともに、製造時に燃焼室６内において巻きバネ２１が装着・圧縮される際、ほぼ軸方向に圧縮されるので、巻きバネ２１の形状が必要以上に崩れて、巻き間隔が拡がるということがない。したがって、燃焼室６内において、確実にガス発生剤５を巻きバネ２１に挟み込むことなく保持できる。
【００３２】
次に、本発明に係るガス発生器１で用いた巻きバネ２の変形例２について説明する。図４は、図１のガス発生器で用いた巻きバネの変形例２を示す図である。
【００３３】
図４に示したように、巻きバネ２２は帯状金属板を巻きつけて形成した板巻きバネである。帯状金属板としては、例えば、焼き入れ鋼帯やステンレス鋼帯、ガス発生剤５よりも小さい孔を有するパンチメタル帯が挙げられる。板と板との間隔はガス発生剤５よりも小さくなるように形成されている。また、端部２２ａは、帯状金属板を渦巻き状に密に巻くことによって形成された蓋状部となっている。また、巻きバネ２の端部２ａと同様、端部２２ａが点火器１０側になるように設置される。
【００３４】
上記構成の巻きバネ２２を、ガス発生器１における巻きバネ２の代りに用いれば、上記巻きバネ２１の場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るガス発生器の実施形態の一例であるガス発生器の断面図である。
【図２】図1に示したガス発生器における巻きバネの通常時を示す側面図である。
【図３】図１のガス発生器で用いた巻きバネの変形例１を示す側面図である。
【図４】図１のガス発生器で用いた巻きバネの変形例２を示す側面図である。
【図５】（ａ）は試作したガス発生器の外観図、（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図、（ｃ）は（ａ）の試作したガス発生器内部に配設されている多孔部材の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、３０  ガス発生器
２、２１、２２  巻きバネ
３、１５、３３、４５  端部
４、３４  ハウジング
５、３５  ガス発生剤
６、３６  燃焼室
７、３７  フィルター材
８、３８  フィルター室
９、３９  仕切り部材
１０、４０  点火器
１１、４１  ガス放出孔
１２、４２  ホルダ
１３、１７、４３、４７  軸端部
１４、４４  蓋部
１６、４６  シール部材
１８、４８  孔
１９、４９  内部空間
２０、５０  円筒部
５１  多孔部材
５２  クッション材
【図１】
2007314102.tif 000003
【図２】
2007314102.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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