(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、外側溝部および燃焼管路および内側に延びる突起を備える。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、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形状が外周に溝部を複数有する筒状柱体であって、
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筒状部の内周面から径方向内側に延びる突起を少なくとも5つ以上有し、
前記突起の径方向長さは前記筒状部の内周面にて規定される円の半径の６５％以上であり、
前記ガス発生剤成型体の外周端部が前記長尺筒状体の内側側面と接し、
前記長尺筒状体と接していない部分に空間を有するガス発生剤成型体を用いたガス発生器。
【請求項２】
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、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形状が外周に溝部を複数有する筒状柱体であって、
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筒状部の内周面から径方向内側に延びる突起を少なくとも5つ以上有し、
前記径方向内側に延びる突起は突起同士を繋ぐ連結支持部を有し、
前記ガス発生剤成型体の外周端部が前記長尺筒状体の内側側面と接し、
前記長尺筒状体と接していない部分に空間を有するガス発生剤成型体を用いたガス発生器。
【請求項３】
前記ガス発生剤成型体は薬剤存在部の最少厚みが1mm以上となることを特徴とした、請求項１から２のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項４】
前記ガス発生剤成型体はペレットタイプのガス発生剤充填した場合の総表面積と同等となる表面積を有することを特徴としたガス発生剤成型体で、表面積が6300mm2以上となる、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項５】
前記燃焼管路は最小幅が２ｍｍ以上となることを特徴とした、請求項１から２のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項６】
前記ガス発生剤成型体の外周溝部は少なくとも３つ以上となることを特徴とした、請求項１から２のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項７】
前記ガス発生剤成型体はインフレータ内に１つのみを封入されることを特徴とした、請求項１から２のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項８】
前記ガス発生剤成型体は押出し成型品であることを特徴とした、請求項１から２のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項９】
前記径方向内側に延びる突起は互いに接することは無く、
前記径方向内側に延びる突起は隣接する突起と１ｍｍ以上の間隔を有することを特徴とした、請求項２に記載のガス発生器。
【請求項１０】
前記連結支持部は厚みが１ｍｍ以上２ｍｍ以下となることを特徴とし、好ましくは１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となることが望ましい、請求項２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、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の形状がその外周に溝部を複数有する筒状柱体であって、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、その筒状部の内周面から径方向内側に延びる突起を少なくとも５つ以上有しており、上記突起の径方向長さは上記筒状部の内周面にて規定される円の半径の６５％以上であり、上記ガス発生剤成型体の外周の一部が長尺筒状体の内側側面と接して、前記溝部により上記ガス発生剤成型体が上記長尺筒状体と接していない部分に空間を有している。
【００１２】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、径方向内側に延びる上記突起は突起同士を繋ぐ連結支持部を有することが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体は薬剤存在部の最少厚みが１ｍｍ以上となることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体の表面積が、６３００ｍｍ２以上となることが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記燃焼管路は最小幅が２ｍｍ以上となることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体の外周溝部は少なくとも３つ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、インフレータ内に１つのみを封入されることが好ましい。
【００１８】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤成型体は押出し成型品であることが好ましい。
【００１９】
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径方向内側に延びる上記突起は互いに接することはなく、径方向内側に延びる突起はその隣接する突起と１ｍｍ以上離れていることが好ましい。
【００２０】
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上記連結支持部の厚みが１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、さらには１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
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】
【００２２】
【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径方向断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるガス発生剤成型体の径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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径方向断面図である。以下においては、これら図１ないし図３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について説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
図２は、ガス発生剤成型体６０の断面図である。次に、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形状について説明する。
ガス発生剤成型体６０は、外側溝部６１、燃焼管路６２およびガス発生剤成型体６０の筒状部７０から径方向内側に延びる突起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６２と燃焼管路６２を規定する筒状部７０を有する。前記筒状部７０には、外表面に径方向内側に向かって延びる外側溝部６１を複数有している。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凸部７１を備えている。
ここで、凸部７１を備えることは必須の構成ではないが、凸部７１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の凸部７１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、凸部７１を備えることが好ましい。
凸部７１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。また、ガス発生剤成型体６０の断面において回転対称又は線対称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凸部７１及び外側溝部６１によって、ハウジングの内部の空間が、前記燃焼管路６２と外空間Ｓ１とに隔てられることになる。こうして、外空間Ｓ１はハウジング本体１０の周壁部１１、前記筒状部７０の外表面、前記凸部７１及び前記外側溝部６１によって規定されることになる。これにより、燃焼室３０内の空間は、燃焼管路６２と外空間Ｓ１を主として含むことになる。
【００４２】
ガス発生剤成型体６０の燃焼管路６２は、前記筒状部７０と、前記筒状部７０から径方向内側に向かって延びる複数の突起６３と、前記筒状部７０の外周面が前記外側溝部６１の溝形状に沿って形成されることにより径方向内側に張り出すように設けられることでガス発生剤成型体６０の外周面の一部となっている張出部７２によって規定されている。前記張出部７２は、２つの前記突起６３の間に形成されており、前記張出部７２と２つの突起６３で規定される空間は略Ｙ字状の空間を形成している。
図２においては、８つの張出部７２と８つの突起６３によって８つの略Ｙ字状の中空空間が形成されている。
また、前記突起６３は径方向内側に向かって延びているが、ガス発生剤成型体６０の断面略中心までは到達していない。そのため、前記断面略中心を結んだ軸線においては、ガス発生剤成型体６０の一端部から他端部まで、柱軸方向に略平行な柱軸方向に延びる中空部が形成されている。このような中空部等により、ガス発生剤成型体に燃焼管路が一直線に存在すれば、早急に燃焼管路を炎が伝播する。そして、このように炎の伝播を促すことでガス発生剤成型体６０から発生したガスが排出を開始する時間を短縮できる。
図２においては張出部７２と突起６３が各々８つ備える場合を挙げたが、前記突起６３を５つ以上有すればよく、特に張出部７２の個数は限定されない。張出部７２と突起６３が同数であれば、その数の略Ｙ字状の空間ができるため、表面積を稼ぎつつ体積も稼ぎやすくなることから好ましい。
さらに、突起６３はの径方向長さは上記筒状部７０の内周面にて規定される円の半径の６５％以上であることが好ましい。一定の長さであることで、ガス発生剤成型体６０の表面積が増加し、短時間でガス発生剤成型体６０が燃焼完了する。
ここで、複数の突起６３は互いに接していないことが好ましい。また、突起６３同士の最も近接する距離は１ｍｍ以上の間隔があることが好ましい。このように設計することで、点火器２２から発生した火炎を軸方向一端部から他端部まで短時間で伝播させるためである。また、外周溝部６１は３つ以上有していることが好ましい。３つ以上であることで、ガス発生剤成型体６０の径方向外側の全体に確実に火炎を伝播させるためである。
【００４３】
このように、ガス発生剤成型体６０が、外側溝部６１、燃焼管路６２、少なくとも５つ以上の内側に延びる突起６３および空間６４を持つ構成となることで、ガス発生剤の体積を損なうことなく、ガス発生剤成型体６０の表面積を大きく増大させることができる。
【００４４】
ガス発生剤成型体６０の径方向の薬剤の厚み（薬剤存在部の厚み）は、最小部分で１ｍｍ以上であることが好ましい。薬剤の厚みにおいて１ｍｍ以下の箇所がないことによって、外部からの振動が加わった場合にガス活性剤成型体６０が部分的に割れることを防ぐためである。
さらに、ガス発生剤成型体６０の表面積は６３００ｍｍ２以上であることが好ましい。このように表面積を調整することで、１５ミリ秒程度の確実な燃焼完了をさせるためである。そして、ガス発生剤成型体６０は、同じ体積に充填した場合において、ペレットタイプのガス発生剤を充填した場合の総表面積が同等なるようにすることが好ましい。
また、燃焼管路の空間の薬剤が存在しない部分である、薬剤存在部同士間の離隔距離の最小は２ｍｍ以上であることが好ましい。薬剤が存在する箇所の間に空間を形成している場合において、薬剤間の距離が最小でも２ｍｍ以上を保ち、点火器２２から発生した火炎が通過する空間を十分に確保することで、ガス発生剤成型体６０から発生したガスが排出を開始する時間を短縮するためである。
【００４５】
上述のガス発生剤成型体６０は点火装置が作動すれば、瞬時に外側溝部６１、燃焼管路６２及び空間６４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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
流れ込んだ熱粒子は前記燃焼管路６２及び前記外空間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、凸部７１、外周溝部６１、燃焼管路６２に存在する薬剤がに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。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。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態２におけるガス発生剤成型体の径方向断面図である。次に、図３を参照して、本発明の実施の形態２におけるガス発生剤成型体の形状について説明する。
【００５２】
ガス発生剤成型体６０は、外側溝部６１および燃焼管路６２および内側に延びる突起６３に加えて突起６３同士を繋ぐ環状の連結支持部６４を有する筒状柱体を持つ。ガス発生剤成型体６０が、外側溝部６１、燃焼管路６２および内側に延びる突起６３を持つ構成となることで、ガス発生剤の体積を大きく損なうことなくガス発生剤成型体６０の表面積を大きく増大させ、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する。さらに、連結支持部６４を有することで、ガス発生剤成型体６０全体の物理的機械的強度を向上させることができる。そのため、振動などのガス発生器外部の影響を受けることなく、確実に所望のガスの出力特性を実現することができる。
【００５３】
図３においては、連結支持部６４は複数の突起６３を環状に連結しており、連結支持部６４は各々の突起６３の先端部寄りに形成されている。これにより、燃焼管路６２は、連結支持部６４の内周面及び突起部６３によって規定された径方向内側の燃焼管路内側空間９０と、突起部６３と前記張出部７２を備える筒状部７０と連結支持部６４の外周面で規定される略Ｙ字状の径方向外側の燃焼管路外側空間９１とに区分けされる。
【００５４】
連結支持部の径方向の厚みは１〜２ｍｍであることが好ましく、さらには１〜１．５ｍｍであることが好ましい。この範囲にあることで、外部からの振動が加わった場合にガス活性剤成型体６０が部分的に割れることを防ぐことができる。    
【００５５】
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。
【００５６】
流れ込んだ熱粒子は前記燃焼管路内側空間９０、燃焼管路外側空間９１及び前記外空間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、凸部７１、突起６３及び連結支持部６４に存在する薬剤に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。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。
【００５７】
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。      
【００５８】
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】
【００５９】
１Ａ 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、２２ 点火器、２２ａ  点火部、２２ｂ  端子ピン、２３ 保持部、２３ｃ  凹部、２４  シール部材、３０  燃焼室、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  外側溝部、６２  燃焼管路、６３  突起、６４  空間、７０  筒状部、７１  凸部、７２  張出部、９０  燃焼管路内側空間、９１  燃焼管路外側空間
【図１】
2016155530.tif 000003
【図２】
2016155530.tif 000004
【図３】
2016155530.tif 000005