(57)【要約】【課題】ガス発生剤の形状を規定することで、１５ミリ秒程度の燃焼完了時間でありながら、エアバッグの展開に必要な燃焼ガスを供給し、短時間で製作することができる構成のガス発生器を提供することを目的とする。【解決手段】シリンダ系ガス発生器は、ハウジング、ホルダ、閉塞部材、仕切り部材とガス発生剤成型体を備える。ガス発生剤成型体には、燃焼管路と径方向に貫通する貫通孔を備える。ガス発生剤の形状を規定することで、１５ミリ秒程度の燃焼完了時間でありながら、エアバッグの展開に必要な燃焼ガスを供給し、短時間で製作することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状体と、前記長尺筒状体の内部に設けられるガス発生器に用いられるガス発生剤成型体で、
前記ガス発生剤成型体の軸方向の一端面の断面略中心から他端面の断面略中心まで貫通した柱軸方向に略平行な燃焼管路と、
前記燃焼管路と前記ガス発生剤成形体の外周側面とを繋ぐ貫通孔を少なくとも１つ有する前記発生剤成型体を用いたガス発生器。
【請求項２】
前記貫通孔は前記ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に形成されている請求項１に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記中心軸から対向する向きに対となる前記貫通孔を形成される請求項２に記載のガス発生器。
【請求項４】
軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状体と、前記長尺筒状体の内部に設けられるガス発生器に用いられるガス発生剤成型体で、
前記ガス発生剤成型体の軸方向の一端面の断面略中心から他端面の断面略中心まで貫通した柱軸方向に略平行な燃焼管路と、
前記ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に外側に向く突起を少なくとも３つ持ち、
前記ガス発生剤成型体の前記突起は前記長尺筒状体と当接し、
前記ガス発生剤成型体の外側側面、前記長尺筒状体の内側側面及び前記突起で規定される空間を有し、
前記燃焼管路と前記空間とを繋ぐ貫通孔を少なくとも３つ有する前記発生剤成型体を用いたガス発生器。
【請求項５】
前記貫通孔は前記ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に形成されている請求項４に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記貫通孔は放射線上に等間隔となるように貫通孔を形成されることを特徴とする、請求項５に記載のガス発生器。
【請求項７】
前記貫通孔は最大孔幅が0.5mm以上となることを特徴とした、請求項１又は４に記載のガス発生器。
【請求項８】
前記ガス発生剤成型体は単一であることを特徴とした、請求項１又は４に記載のガス発生器。
【請求項９】
軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状体と、前記長尺筒状体の内部に第１連通孔がある仕切り部材、第２連通孔がある区画部材が設けられ、前記長尺筒状体と前記仕切り部材の間にガス通路室があり、前記仕切り部材の内側と前記区画部材の外側が当接し、前記仕切り部材と前記区画部材で燃焼室が形成されるガス発生器に用いられるガス発生剤成型体で、
前記ガス発生剤成型体の軸方向の一端面の断面略中心から他端面の断面略中心まで貫通した柱軸方向に略平行な燃焼管路と、
前記燃焼管路と前記ガス発生剤成形体の外周側面とを繋ぐ貫通孔を少なくとも１つ有する前記発生剤成型体を用いたガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円柱状の外形を有するいわゆるシリンダ型ガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の乗員の保護の観点から、乗員保護装置であるエアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する目的で車両等に装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張および展開させることにより、展開されたエアバッグで乗員の体を受け止めるものである。ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時に瞬時にガスを発生させてエアバッグを膨張および展開させる機器である。
【０００３】
ガス発生器には、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、「シリンダ型」と呼ばれる構造のガス発生器が存在する。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置や助手席用のエアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。
【０００４】
上述したシリンダ型ガス発生器の具体的な構造が開示された文献として、たとえば国際公開第２００１／０７６４３３号（特許文献１）や特開平７−２５７３１２号（特許文献２）がある。この特許文献１に開示のシリンダ型ガス発生器にあっては、長尺円筒状のハウジングの軸方向の一端部に点火器および伝火薬が配置され、軸方向の略中央部にガス発生剤が収容されてこのガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される作動ガス生成室が設けられ、軸方向の他端部にフィルタが収容されたフィルタ室およびガス噴出口が設けられている。
【０００５】
当該構成のシリンダ型ガス発生器においては、点火器が作動することによって生じた火炎が伝火薬の燃焼を介してガス発生剤に伝達され、これによりガス発生剤が燃焼して高温高圧の作動ガスが作動ガス生成室にて生成され、生成された作動ガスがハウジングの軸方向に沿って作動ガス生成室からフィルタ室に流入し、フィルタを通過してガス噴出口よりハウジングの外部へと噴出される。ガス噴出口から噴出された作動ガスは、その後エアバッグの膨張および展開に利用される。
【０００６】
このうち、上記特許文献１には、小さな粒状であるガス発生剤が配置されているガス発生器が開示されている。当該小さな形状であるガス発生剤が配置されているガス発生器にあっては、短時間で燃焼が進行することになり、迅速な燃焼ガスを噴出する出力特性が得られる。また、小さな粒状であるガス発生剤の場合、容器内にガス発生剤を充填する際、薬面の高さにばらつきが生じてしまうため、性能のばらつきが生じることや、薬面の高さのばらつき分ガス発生器の全長を長くする必要があった。さらに、ガス発生剤同士の重なり方によって見かけの総表面積が変化してしまうため、ガス発生剤の着火性に影響を与える可能性もある。
【０００７】
さらに、上記特許文献２には、単一形状であるガス発生剤が配置されているガス発生器がある。しかし、特許文献２記載のガス発生剤の形状であると、十分なガス発生量を確保するために体積を増やした場合には、表面積を稼ぐことが困難となり、着火速度が遅延してしまう。一方で、当該形状で着火速度を速めるために表面積を稼いだ場合には、十分なガス発生量を得るための体積を確保することが困難となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００１／０７６４３３号パンフレット
【特許文献２】特開平７−２５７３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に開示のガス発生器にあたっては、小さな粒状であるガス発生剤を充填するために多くの時間を要する。また上述した特許文献２に開示のガス発生器にあたっては、助手席側モジュールについて検討されたものであり、サイドエアバッグ装置で求められるように短時間でガス発生剤が燃焼完了するものではない。
【００１０】
したがって本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、ガス発生剤の形状を規定することで、１５ミリ秒程度の燃焼完了時間でありながら、エアバッグの展開に必要な燃焼ガスを供給し、短時間で製作することができる構成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】
【００１１】
本発明に基づくガス発生器は、ガス発生剤成型体を備えている。上記ガス発生剤成型体は筒状柱体であって、上記ガス発生剤成型体の軸方向の一端面の断面略中心から他端面の断面略中心まで貫通した柱軸方向に略平行な燃焼管路を持つ。さらに上記ガス発生剤成型体は上記燃焼管路と上記ガス発生剤成形体の側面とを繋ぐ貫通孔を少なくとも１つ有している。
【００１２】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に形成されていることが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記中心軸から対向する向きに対となる上記貫通孔を形成されることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に外側に向く突起を少なくとも３つ持ち、上記ガス発生剤成型体の上記突起は上記長尺筒状体と当接し、上記ガス発生剤成型体の外側側面、上記長尺筒状体の内側側面及び前記突起で規定される空間を有し、上記燃焼管路と上記空間とを繋ぐ貫通孔を少なくとも３つ有することが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記貫通孔は放射線上に等間隔となるように貫通孔を形成されることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記貫通孔は最大孔幅が０．５ｍｍ以上となることが好ましい。
【００１７】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体は単一であることが好ましい。
【００１８】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ハウジングの内部に位置し、燃焼室、フィルタ室およびガス通過室を相互に隔てる区画部材および仕切り部を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ガス発生剤の形状を規定することで、１５ミリ秒程度の燃焼完了時間でありながら、エアバッグの展開に必要な燃焼ガスを供給し、短時間で製作することができる構成のガス発生器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス発生剤成型体の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるガス発生剤成型体の径方向断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス発生剤成型体の作製時に貫通部と作製治具を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれるいわゆるシリンダ型ガス発生器に本発明を適用した場合を例示するものである。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。図２および図３は、それぞれ図１に示すシリンダ型ガス発生器におけるガス発生剤成型体の斜視図および径方向断面図である。図４は、図２に示すガス発生剤成型体の製造時における貫通孔と作製治具を示す図である。図５は、本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。以下においては、これら図１ないし図５を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器の構造およびガス発生剤成型体の製造方法について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａは、長尺円柱状の外形を有しており、軸方向に位置する一端部および他端部が閉塞されたハウジングを有している。ハウジングは、周壁部１１および閉塞部１２を有する軸方向の片側が閉塞された有底円筒状のハウジング本体１０と、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部２１ａを有する筒状のカラー２１を含む点火器組立体２０とによって構成されている。カラー２１は、その外周面の所定位置に後述するかしめ固定のための環状溝部２１ｂを有しており、当該環状溝部２１ｂは、カラー２１の外周面に周方向に沿って延びるように形成されている。
【００２４】
点火器組立体２０は、ハウジング本体１０の開口部を閉塞するようにハウジング本体１０に固定されている。具体的には、ハウジング本体１０の開口端に点火器組立体２０が内挿された状態で、当該点火器組立体２０のカラー２１の外周面に設けられた環状溝部２１ｂに対応する部分のハウジング本体１０の周壁部１１を径方向内側に向けて縮径させて当該環状溝部２１ｂに係合させることにより、点火器組立体２０がハウジング本体１０に対してかしめ固定されている。これによりハウジングの軸方向の一端部が、点火器組立体２０によって構成されることになり、ハウジングの軸方向の他端部が、ハウジング本体１０の閉塞部１２によって構成されることになる。
【００２５】
当該かしめ固定は、ハウジング本体１０の周壁部１１を径方向内側に向けて略均等に縮径される八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。この八方かしめを行うことにより、ハウジング本体１０の周壁部１１には、かしめ部１４が設けられることになり、当該かしめ部１４が環状溝部２１ｂに密着することになる。これにより、ハウジング本体１０と点火器組立体２０との間に隙間を生じることが防止されている。
【００２６】
ハウジング本体１０は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されていてもよいし、ＳＰＣＥに代表される圧延鋼板をプレス加工することで有底円筒状に成形された金属製のプレス成形品、またはＳＴＫＭに代表される電縫管の軸方向端部の一方をクロージング処理して有底円筒状に成形された金属製の成形品にて構成されていてもよい。特にハウジング本体１０を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管の成形品で構成した場合には、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の部材を用いた場合に比べて安価にかつ容易にハウジング本体１０を形成することができるとともに、大幅な軽量化が可能となる。一方、点火器組立体２０のカラー２１は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。
【００２７】
点火器組立体２０は、上述したカラー２１に加えて、点火器２２と、樹脂形成部からなる保持部２３と、シール部材２４を含んでいる。点火器２２は、カラー２１の貫通部２１ａ内に配置されており、保持部２３は、カラー２１と点火器２２との間を埋め込むように位置している。
【００２８】
点火器２２は、後述するガス発生剤成型体６０を燃焼させるものであり、保持部２３を介してカラー２１によって支持されることでハウジングの軸方向の上述した一端部に組付けられている。より詳細には、点火器は、点火部２２ａと、一対の端子ピン２２ｂを含んでおり、点火部２２ａの内部には、一対の端子ピン２２ｂに接続するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取り付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するように点火部２２ａ内に点火薬が充填され、また必要に応じて伝火薬も装填されている。
【００２９】
ここで、抵抗体としては、一般にニクロム線やプラチナおよびタングステンを含む合金製の抵抗線等が用いられ、点火薬としては、一般にＺＰＰ（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ＺＷＰＰ（ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等が用いられ、伝火薬としては、Ｂ／ＫＮＯ３、Ｂ／ＮａＮＯ３、Ｓｒ（ＮＯ３）２等に代表される金属粉／酸化剤からな組成物や、水素化チタン／過塩素酸カリウムからなる組成物、Ｂ／５−アミノテトラゾール／硝酸カリウム／三酸化モリブデンからなる組成物等が用いられる。なお点火部２２ａを囲うスクイブカップは、一般にプラスチック製である。
【００３０】
衝突を検知した際には、端子ピン２２ｂを介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器２２が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合は一般に２ミリ秒以下である。
【００３１】
保持部２３は、型を用いた射出成形（より特定的にはインサート成形）によって形成されるものであり、絶縁性の流動性樹脂材料をカラー２１および点火器２２に付着させてこれを固化させることによって形成される。ここで、点火器２２は、保持部２３の成形の際に、カラー２１の貫通部２１ａに挿通された状態となるように配置され、この状態においてカラー２１と点火器２２との間の空間を充填するように上述した流動性樹脂材料が流し込まれることにより、保持部２３を介してカラー２１に固定される。
【００３２】
射出成形によって形成される保持部２３の原料としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部２３の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保される場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。
【００３３】
保持部２３は、カラー２１の貫通部２１ａ内のみならず当該貫通部２１ａの軸方向に沿って両外側に向けて突出するように形成されている。このうち点火器２２の点火部２２ａが位置する側に向けて突出する部分の保持部２３の外周面には、環状溝部２３ａが設けられており、点火器２２の端子ピン２２ｂが位置する側に向けて突出する部分の保持部２３の軸方向端部には、凹部２３ｃが設けられている。
【００３４】
環状溝部２３ａには、Ｏリング等からなるシール部材２４が収容されている。一方、凹部２３ｃは、点火器２２とコントロールユニット（図示せず）とを結線するためのハーネスの雄型コネクタ（図示せず）を受け入れる雌型コネクタ部を形成しており、当該凹部２３ｃ内には、点火器２２の端子ピン２２ｂの先端寄りの部分が露出して位置している。当該雌型コネクタ部としての凹部２３ｃには、雄型コネクタが挿し込まれ、これによりハーネスの芯線と端子ピン２２ｂとの電気的導通が実現される。
【００３５】
図１に示すように、軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状体であるハウジング本体１０の内部には燃焼室３０が存在し、燃焼室３０の内部には、ガス発生剤成型体６０およびクッション材５０が収容されている。
軸方向の一端部および他端部が閉塞された長尺筒状体は、図１においてはハウジング本体１０を表しているが、必ずしもハウジング本体１０である必要はなく、ハウジング本体の内部に封入容器として長尺筒状体の容器を設ける態様でも構わない。
【００３６】
燃焼室３０は、ハウジング本体１０の周壁部１１、点火器組立体２０及びフィルタ室４０によって規定されている。燃焼室３０には、ガス発生剤成型体６０が配置されている。この燃焼室３０は、点火器２２が作動することによってガス発生剤成型体６０が燃焼した場合にその圧力上昇や発生したガスを滞留させると共に、フィルタ室４０へ導くものである。
【００３７】
ガス発生剤成型体６０は、点火器２２が作動することによって生じた熱粒子によって着火されて燃焼することでガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤成型体６０としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体として構成される。燃料としては、たと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、アジゾカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等またはこれらの組み合わせが利用される。具体的には、例えばニトログアニジンや硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５-アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩や、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダや、合成ヒドロタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては、窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用される。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用される。
【００３８】
図２は、ガス発生剤成型体６０の斜視図であり、図３は、ガス発生剤成型体６０の断面図である。次に、図２ないし図３を参照して、本発明の実施の形態１におけるガス発生剤成型体の形状について説明する。
ガス発生剤成型体６０は、燃焼管路６１、ガス発生剤成型体６０の筒状部７０から径方向外側に延びる突起６２、貫通孔６３を有する筒状柱体を持つ。
ガス発生剤成型体６０は、長軸の軸方向一端部の断面略中心から他端部の断面略中心まで貫通した軸方向に略平行な燃焼管路６１と燃焼管路６１を規定する筒状部７０を有する。また、外表面の外周端部には、ガス発生器１Ａのハウジング本体１０の周壁部１１の内周面と接触させ得る複数の突起６２を備えている。さらに、ガス発生剤成型体６０のガス発生剤成型体６０の外側側面から燃焼管路６１へ貫通する貫通孔６３を備えている。この貫通孔６３により、ガス発生剤成型体６０の外周側面より径方向外側の空間（例えば、後述する空間Ｓ１）と燃焼管路６１とが連通している。
ここで、突起６２がハウジング本体１０の周壁部１１と接することにより、ガス発生剤の筒状部７０の突起６２を除く外周面がハウジング本体１０の周壁部１１と一定間隔で離隔し、空間Ｓ１を設定することになり、火炎にさらされ燃焼しやすい部分の表面積を稼ぐことが可能となることから、突起６２を備えることが好ましい。
突起６２は１つでも複数でも構わないが、複数存在する場合には３つ以上存在することが好ましい。突起６２を３つ以上有することにより、ガス発生剤成型体６０の外側側面とハウジング本体１０の周壁部１１で規定される空間が確実に確保される。また、突起６２は、ガス発生剤成型体の断面において回転対称性または線対称性をもって形成されていることが好ましい。これにより、ガス発生剤成型体６０を長尺筒状体の内部に安定して設置できるためである。
また、貫通孔６３がガス発生剤成型体６０の外周側面より径方向外側の空間から燃焼管路６１へ貫通することにより、点火器２２から発生する火炎がガス発生剤成型体６０に伝わった際に、燃焼管路６１から貫通孔６３へ火炎が進行し、空間Ｓ１にも発生ガスを移動させることができる。貫通孔６３は１つでも複数でも構わないが、複数存在する場合には３つ以上存在することが好ましい。これにより、ガス発生剤成型体６０の燃焼を促進させ、ガス発生剤成型体６０が１５ミリ秒以下で燃焼を完了させることができるので、サイドエアバッグ用シリンダ型ガス発生器として十分なガス発生機能を持つことができる。
【００３９】
ガス発生剤成型体６０は、その軸方向がシリンダ型ガス発生器１Ａのハウジング本体１０の軸方向と略平行となるようにシリンダ型ガス発生器１Ａの内部に配置されており、このうちガス発生剤成型体６０の一端がクッション部材５０に、他端が前記フィルタ５３に当接するように位置している。
ハウジング本体１０の内部の空間は、ガス発生剤成型体６０、点火器組立体２０及びフィルタ５３によって複数の空間に分けられることになる。具体的には、前記燃焼室３０において、クッション部材５０が配置されるとともに、クッション部材５０に隣接するガス発生剤成型体６０が配置されている空間は、ガス発生剤成型体６０の前記筒状部７０の外表面、当該外表面に形成されている前記突起６２によって、ハウジングの内部の空間が、上記燃焼管路６１と空間Ｓ１とに隔てられることになる。
【００４０】
貫通孔６３は前記ガス発生剤成型体の中心軸として放射線上に形成されていることが好ましい。これにより燃焼管路６１から空間Ｓ１へ円滑に発生ガスを移動させることができ、ガス発生剤成型体６０の燃焼を促進することができる。
また、前記貫通孔６３は、前記突起６２同士の間に形成されていることが好ましく、前記突起６２同士の間の略中心に設けられていることが好ましい。さらに、ガス発生剤成型体６０の周方向に沿って観察した場合に、突起６２と貫通孔６３が交互に設けられていることが好ましい。
【００４１】
ガス発生剤成型体６０の中心軸から対向する向きに対となるように貫通孔６３を配置することが好ましい。これにより、ガス発生剤成型体６０が均一に燃焼することで、ハウジング本体１０への局所的な負荷を防ぐことができる。
【００４２】
貫通孔６３は最大孔幅が０．５ｍｍ以上となることが好ましい。貫通孔６３の大きさを確保することにより、貫通孔６３に確実に火炎が進行し、燃焼管路６１から空間Ｓ１へ発生ガスを移動させることができる。
【００４３】
ガス発生剤成型体６０は単一であることが好ましい。単一にすることで、ガス発生器１Ａを組み立てる時に、ガス発生剤成型体６０を簡単に所定の位置に配置することができる。
【００４４】
上述のガス発生剤成型体６０は点火器２２が作動すれば、瞬時に燃焼管路６１付近及び空間Ｓ１付近に存在する薬剤がまず着火され、燃焼することとなる。そして、ガス発生剤成型体６０の軸方向全てにおいてガス発生剤成型体の径方向外側と径方向内側の両面から燃焼を進行させ、さらに貫通孔６３付近の燃焼も進行させることができる。そのため、衝突を検知してからエアバックへのガスの流入への立ち上がりまでの時間が早いものとなり、所望のガスの出力特性を実現することができる。さらに、ガス発生器のガス出力性能の安定化を図りつつ、ガス発生器の全長を短くすることが可能となる。
また、上記のような貫通孔６３を備えている場合は、燃焼初期に着火される表面のコントロールが容易である。そのため、ディスクを積み重ねた場合に生じる、積み重なり合う部分の着火の不確実さ、及びインフレータ性能のばらつきを生じさせる恐れを抑制することができる。
また、連通孔６３を有することで、燃焼初期に、仮に燃焼管路と空間Ｓ１で着火される面積に差が生じた場合でも、片側からの火炎が穴を通じて反対側に移動するため、素早くガス発生剤全体を着火させることが可能になる。
【００４５】
図４に、図２に示すガス発生剤成型体の製造時における貫通孔と作製治具を示す図である。図２を参照して、本発明の実施の形態１におけるガス発生剤成型体の製造方法について説明する。
【００４６】
燃料、酸化剤、添加剤および水などの溶媒を加え、混練機で混練することで、塊状のガス発生剤とする。塊状のガス発生剤を所定の形状に成形するために、押出機や圧伸機などの成形機中にあるダイスを、塊状のガス発生剤が通過してガス発生剤ストランド６４として成形される。ガス発生剤ストランド６４を先端が尖った作製治具６５を用いて径方向外側から径方向内側へ向けて貫通させる。貫通させる際は、作製治具６５を径方向に均等に配置することが好ましい。径方向に均等に配置することで、ガス発生剤ストランド６４に貫通時に作用する力を均一にできる。さらに、貫通後に作製治具６５を取り除くことで、所望の形状の貫通孔６３を形成させることができる。ガス発生剤ストランド６４を軸方向に切断することで、所望の軸方向長さを持つガス発生剤成型体６０を形成することができる。
【００４７】
クッション部材５０は、ガス発生剤成型体６０が振動等によって粉砕されてしまうことを防止する目的で設けられるものであり、金属線材を加工することによって形成されたバネ部５１および押圧部５２を有している。バネ部５１は、その一端が点火器組立体２０に当接するように配置されており、その他端に押圧部５２が形成されている。押圧部５２は、金属線材が所定の間隔をもって略平行に配置されることで構成されており、ガス発生剤成型体６０に当接している。これにより、ガス発生剤成型体６０はクッション部材５０によって燃焼室３０内部において移動してしまうことが防止されている。なお、上述した如くのクッション部材５０に代えて、たとえばセラミックファイバの成形体やロックウール、発泡樹脂（たとえば発泡シリコーン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等）、クロロプレンおよびＥＰＤＭに代表されるゴム等からなるクッション材を利用することとしてもよい。
【００４８】
図１に示すように、ハウジング本体１０の内側には、フィルタ室４０が燃焼室３０及びハウジング本体１０の周壁部１１ないし閉塞部１２で規定されており、フィルタ室４０の内部には、フィルタ５３が収容されている。さらにフィルタ５３の径方向外側にある上述のハウジング本体１０の周壁に設けられたガス噴出口１３を介してハウジング本体１０の内部空間は外部と通じている。
【００４９】
フィルタ５３は、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に延びる中空部を有する円筒状の部材からなる。このように円筒状の部材からなるフィルタ５３を利用すれば、作動時において流動する作動ガスの流動抵抗が低く抑えられ、効率的なガスの流動が実現可能となる。フィルタ５３は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属からなる線材や網材を巻き回したものやプレス加工することによって押し固めたもの等が利用される。具体的には、メリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。フィルタ５３は、ガス発生剤成型体６０にて発生したガスがこのフィルタ５３中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれるスラグ等を除去する除去手段としても機能する。
【００５０】
次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ａの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器２２が作動する。点火器２２が作動すると、点火薬および伝火薬の燃焼によって点火部２２ａ内の圧力が上昇し、これによって点火部２２ａが破裂し、火炎が点火部２２ａの外部へと流出する。この点火薬および伝火薬の燃焼により、発生する熱粒子がガス発生剤成型体６０へと至る。
【００５１】
流れ込んだ熱粒子は前記燃焼管路６１及び空間Ｓ１に飛散する。当該熱粒子により、ガス発生剤成型体６０は筒状部７０、燃焼管路６２、突起６２に存在する薬剤が着火されて燃焼を開始する。そして、ガス発生剤成型体６０の軸方向全てにおいてガス発生剤成型体の径方向外側と径方向内側の両面から燃焼が進行し、多量のガスを発生させる。さらに、貫通孔６３付近の燃焼も進行し、ガスを発生させる。      このガス発生剤成型体６０の燃焼により、燃焼室１７内の圧力が上昇し、これによって発生したガスがフィルタ室４０へと流れ込む。そして、流れ込んだガスは、フィルタ５３を経由して所定の温度にまで冷却される。冷却された多量のガスは、ガス噴出口１３からシリンダ型ガス発生器１Ａの外部へと噴出される。ガス噴出口１３から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
【００５２】
以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａとすることにより、ガス発生剤の形状を規定することで、１５ミリ秒程度の燃焼完了時間でありながら、エアバッグの展開に必要な燃焼ガスを供給し、短時間で製作することができる構成のシリンダ型ガス発生器とすることができる。      
【００５３】
図５（ａ）は、本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図であり、図５（ｂ）はＢ部分の拡大図である。以下に図５を参照して、本実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の構造について説明する。
【００５４】
図５に示すように、本実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂは、上述した実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと比較した場合に、異なる構成の区画部材３１と仕切り部材２５を備えている点において、構成が相違している。当該実施の形態２においては、長尺筒状体として区画部材３１を有することになる。
【００５５】
区画部材３１は、長尺円筒状の形状を有しており、円筒状の筒状部３２、拡径部３３、スカート部３４、および第１連通孔３６にて構成されており、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。
図５に示すように、ハウジングの内部の空間の所定位置には中空略円筒状の区画部材３１が配置されている。区画部材３１は、その軸方向がハウジングの周壁部１１の略平行となるように配置され、仕切り部材２５の外周面の一部と当接する筒状部３２と、筒状部３２の点火器２２側から径方向外側に向けて広がるように形成されたスカート部３４と、スカート部の外側からハウジングの周壁部１１の内周面に当接する拡径部３３と、筒状部３２の所定位置（等間隔であることが好ましい。）に設けられた複数の第１連通孔３６と、を有している。当該スカート部３４が設けられた上記一方の軸方向とは反対側に位置する他方の軸方向端部が後述する仕切り部材２５の仕切り部２６の外周部に設けられた環状の段差部に嵌め込まれている。
【００５６】
区画部材３１は、拡径部３３がハウジングの周壁部１１の内周面に当接し、さらに、仕切り部材２５の外周面の一部と当接することで、筒状部３２とハウジングの周壁部１１の内周面で規定されるガス通路室Ｓ２が確実に形成される。さらに筒状部３２の径方向内側にガス発生剤成型体６０を配置し、第１連通孔３６を配置することで、点火器２２からガス発生剤成型体６０に伝播する火炎によって燃焼ガスが発生し、第１連通孔３６を通じてハウジングの周壁部１１に燃焼ガスを導入し、燃焼ガスから効率的に熱を冷却し、さらに燃焼スラグを捕集する。
【００５７】
仕切り部材２５は、有底略円筒状の形状を有しており、円筒状の筒状部２７と、筒状部２７の軸方向の一端を閉塞する仕切り部２６と、筒状部２７の軸方向の他端から外側に向かって延びるフランジ部２８と、筒状部２７の所定位置に設けられた複数の第２連通孔２９にて構成されており、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。当該仕切り部材２５は、その軸方向がハウジング本体１０の軸方向と略平行となるように配置されている。
図５に示すように、フランジ部２８がフィルタ５３およびハウジングの周壁部１１に当接し、さらに仕切り部２６が区画部材３１の筒状部３２の内側に配置されている。さらに第２連通孔２９がガス流路室Ｓ２に連通している。
【００５８】
仕切り部材２５は、フランジ部２８がフィルタ５３とハウジングの周壁部１１に当接することで、ガス流路室Ｓ２に到達した燃焼ガスが、フィルタ５３の外周面とハウジングの周壁部１１の内周面の間を通過することを防ぐ。さらに、第２連通孔２９が配置されることで、ガス流路室Ｓ２に到達した燃焼ガスが第２連通孔２９を通じて仕切り部材２６の径方向内側に流入し、燃焼ガスの流路距離が長くなることで、燃焼ガスから効率的に熱を冷却し、燃焼スラグを捕集する。
【００５９】
ここで、区画部材３１および仕切り部材２５は、それらの軸線が同一直線上に位置するように配置されており、これにより仕切り部材２５の筒状部２７と区画部材３１の筒状部３２とがハウジングの軸方向に沿って連続して位置している。当該筒状部２７および筒状部３２は、ハウジング本体１０と所定の位置をもって位置するように配置されており、これにより当該筒状部２７および筒状部３２によって、ハウジングの内部の空間を径方向に区画する筒状部が構成されることになる。
【００６０】
また、仕切り部材２５の仕切り部２６は、上述したように区画部材３１の他方の軸方向端部が仕切り部材２５に嵌め込まれることにより、筒状部２７と筒状部３２の内側に位置することになる。そのため、当該仕切り部２６は、筒状部２７と筒状部３２からなる筒状部の内側の空間を軸方向に隔てる部位として機能することになる。
【００６１】
なお、上述した区画部材３１は、ハウジング本体１０に圧入されることでハウジング本体１０に固定されていることが好ましい。このように構成することにより、区画部材３１のみならず、上述した仕切り部材２５についても、これをフィルタ５３と区画部材３１とによって挟み込むことによってハウジング本体１０に対して固定することができる。
【００６２】
仕切り部材２５および区画部材３１は、いずれもガス発生剤成型体６０が燃焼した場合にもその圧力上昇に伴って破裂することがないように、十分に高い機械的強度を有する部材にて構成されている。仕切り部材２５および区画部材３１としては、たとえば上述した部材によって形成されたものが用いられる。
【００６３】
以上により、ハウジングの内部の空間は、フィルタ５３、仕切り部材２５および区画部材３１によって複数の空間に分けられることになる。具体的には、仕切り部材２５の筒状部２７およびフランジ部２８ならびに区画部材３１の筒状部３２およびスカート部３４によって、ハウジングの内部の空間が、燃焼室３０およびガス排出室Ｓ３とガス流路室Ｓ２とに分けられることになるとともに、仕切り部材２５の仕切り部２６によって燃焼室３０とガス排出室Ｓ３とが隔てられることになる。さらには、フィルタ５３によって、上述したガス排出室Ｓ３が、仕切り部材２５側（すなわち、ハウジングの上記一端部側）に位置する第１空間Ｓ３Ａと、ハウジング本体１０の閉塞部１２側（すなわち、ハウジングの上記他端部側）に位置する第２空間Ｓ３Ｂとに仕切られることになる。
【００６４】
これにより、燃焼室３０は、区画部材３１の筒状部３２および仕切り部材２５の仕切り部２６によって規定される空間を主として含むことになり、ガス排出室Ｓ３は、仕切り部材２５の筒状部２７および仕切り部２６によって規定される空間を主として含むことになる。また、ガス流路室Ｓ２は、区画部材３１の筒状部３２および仕切り部材２５の仕切り部２６と、ハウジング本体１０のうちの、これら筒状部２７および筒状部３２からなる筒状部に対向する部分であるハウジングの周壁部１１とによって規定される空間を主として含むことになる。
【００６５】
図５（ａ）に示すように、上述した区画部材３１の筒状部３２および仕切り部材２５の仕切り部２６によって規定される空間と、点火器組立体２０と区画部材３１との間に位置する空間とによって構成される燃焼室３０には、前述したガス発生剤成型体６０が装填されており、また、当該燃焼室３０のうち点火器組立体２０寄りの部分には、点火器組立体２０とガス発生剤成型体６０との間に介在するように前述したクッション材５０が配置されている。
【００６６】
上記本発明の実施の形態２で示したガス発生器の構成において、燃焼管路内部で生じたガスは、連通孔６３を通じてガス流路室Ｓ２に流出することができる。ここで、連通孔６３が存在することで、本発明の実施の形態２においては、燃焼管路内部の圧力を抑えることが可能となる。さらに、ガス発生剤が部分的に破断する恐れを有効に防止することができる。
【００６７】
次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ｂの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂが組み込まれたエアバッグ装置が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器２２が作動する。点火器２２が作動すると、点火薬および伝火薬の燃焼によって点火部２２ａ内の圧力が上昇し、これによって点火部２２ａが破裂し、火炎が点火部２２ａの外部へと流出する。この点火薬および伝火薬の燃焼により、発生する熱粒子がガス発生剤成型体６０へと至る。
【００６８】
流れ込んだ熱粒子は前記燃焼管路６１及び空間Ｓ１に飛散する。当該熱粒子により、ガス発生剤成型体６０は筒状部７０、燃焼管路６１、突起６２に存在する薬剤が着火されて燃焼を開始する。そして、ガス発生剤成型体６０の軸方向全てにおいてガス発生剤成型体の径方向外側と径方向内側の両面から燃焼が進行し、多量のガスを発生させる。さらに、貫通孔６３付近の燃焼も進行し、ガスを発生させる。
このガス発生剤成型体６０の燃焼により、燃焼室３０内の圧力が上昇し、これによって発生したガスが第１連通孔３６を通じてガス流路室Ｓ２へと流れ込む。さらに第２連通孔２９を通じて仕切り部材２６の径方向内側に流入し、フィルタ室４０へと流れ込む。
そして、流れ込んだガスは、フィルタ５３を経由して所定の温度にまで冷却される。冷却された多量のガスは、ガス噴出口１３からシリンダ型ガス発生器１Ｂの外部へと噴出される。ガス噴出口１３から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
【００６９】
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００７０】
１Ａ，１Ｂ シリンダ型ガス発生器、１０ ハウジング本体、１１ 周壁部、１２ 閉塞部、１４ かしめ部、２０ 点火器組立体、２１  カラー、２１ａ  貫通部、２１ｂ  環状溝部、２２ 点火器、２２ａ  点火部、２２ｂ  端子ピン、２３ 保持部、２３ａ  環状溝部、２３ｃ  凹部、２４  シール部材、２５  仕切り部材、２６  仕切り部、２７  筒状部、２８  フランジ部、２９  第２連通孔、３０  燃焼室、３１  区画部材、３２  筒状部、３３  拡径部、３４  スカート部、３６  第１連通孔、４０  フィルタ室、５０ クッション材、５１  バネ部、５２  押圧部、５３ フィルタ、６０  ガス発生剤成型体、６１  燃焼管路、６２  突起、６３  貫通孔、６４  ガス発生剤ストランド、６５  作製治具、７０  筒状部、Ｓ１  空間、  Ｓ２  ガス流路室、Ｓ３  ガス排出室
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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