(57)【要約】【課題】製造コストを抑えることができるとともに、発生ガスの圧力を容易に調整できるガス発生器を得る。【解決手段】ガス発生器１００は、クロージャーシェル１ａとイニシエータシェル１ｂとを有する短円筒状のハウジング１と、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤２の外周部に長手方向に沿って配設された円筒状のフィルター３と、ガス発生剤２を着火燃焼させるもととなる火炎を発生する点火器４と、点火器４で発生した火炎のエネルギーを増幅する伝火剤５を収容するカップ状部材６と、フィルター３を保持するための保持部材７及び保持部材８と、クッション材９とを有している。保持部材８は、燃焼室１３とガス発生剤が装填されていない空間１５とを形成するために、フィルター３内をハウジング１軸方向に仕切っているものでもある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の天板と前記天板の外周部から立ち上がるように延設された円筒部とを有するクロージャーシェルと、点火手段を中央部に保持した円板状の底板と前記底板の外周部から立ち上がるように延設された円筒部とを有するイニシエータシェルとを有し、前記クロージャーシェルと前記イニシエータシェルとの開口部同士を内側に向けて接合し形成された短円筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に、各前記円筒部の内壁に沿って設けられた円筒状フィルターと、
前記円筒状フィルターの内側に設けられ、前記点火手段によって着火、燃焼し、ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室とを備え、
前記点火手段が、前記燃焼室内に突出するように設けられているガス発生器であって、
内縁部が前記点火手段の外周に当接しているとともに、外縁部が前記底板に当接し、前記内縁部が前記外縁部に対して前記クロージャーシェル側に突き出るように形成されているドーム状の円環部とを有し、前記円筒状フィルターを保持している保持部材を備え、
前記保持部材が、前記円筒状フィルター、前記点火手段、前記クロージャーシェルの天板、及び前記イニシエータシェルの底板で囲まれた空間を、前記ハウジング軸方向に仕切ることによって、前記天板側に設けられた前記燃焼室と、前記底板側に設けられ、ガス発生剤が装填されていない空間とを形成していることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記保持部材が、前記円環部の外縁部から前記クロージャーシェル側に向かって立ち上がるように延設され、一部が前記円筒状フィルターに当接している円筒部を有してい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】
前記保持部材が、厚さ０．８ｍｍ以上の鉄又は鉄系合金からな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】
前記点火手段が、
底部側が前記燃焼室内に突出した金属製のカップ状部材と、
前記カップ状部材の内部に装填された、伝火剤と前記伝火剤に点火する点火器とを有した点火部と、
前記カップ状部材の開口部を封止するとともに前記点火器を保持し、前記イニシエータシェルの底板と一体となっている保持部とを備えたものであることを特徴とする請求項1〜３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、エアバッグ等を膨張させるガス発生器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス発生器は、例えば、下記特許文献１に開示されているように、自動車の衝突を検知すると、ガス発生剤を点火し爆発的に燃焼して高温ガスを発生し、エアバッグを膨らませるものである。特に、下記特許文献１のものは、燃焼室の容積を燃焼途中で変化させ、燃焼最大内圧のピークを調整するものである。
【特許文献１】特開平１１−３３４５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１を代表とするガス発生器においては、一般的に、発生するガスの圧力を目的によって適宜調整する必要がある。例えば、ガス発生器において圧力調整を行うには、同じ容積のハウジングを使用する場合、ハウジング内のガス発生剤の充填量を調整することが考えられる。このとき、ガス発生剤を保持するために、ハウジング内の燃焼室の容積をクッション材又は金属部材などの充填によって変化させて調整することも必要となる。しかしながら、クッション材を用いる場合には、部品点数又は部品の大きさの変更が必要になり、製造コストが増加するのに加え、ガス発生剤燃焼時にクッション材も燃焼し、燃焼室内の容積が増加するので、所望する燃焼特性と異なってしまうおそれがある。また、燃焼特性を変化させないために、クッション材の代わりに金属部材を充填することができるが、この場合、近年ではさらなる軽量化が要求されているにもかかわらず、ガス発生器の重量が重くなってしまう。また、ハウジングの大きさを変化させ、燃焼室自体の容積を変更して、ガスの圧力調整を行うこともできるが、この場合、標準的なガス発生器から変更しなければならない部品点数が多くなるので、コスト低減を図ることは困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、製造コストを抑えることができるとともに、発生ガスの圧力を容易に調整できる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】
【０００５】
（１）  本発明は、円板状の天板と前記天板の外周部から立ち上がるように延設された円筒部とを有するクロージャーシェルと、点火手段を中央部に保持した円板状の底板と前記底板の外周部から立ち上がるように延設された円筒部とを有するイニシエータシェルとを有し、前記クロージャーシェルと前記イニシエータシェルとの開口部同士を内側に向けて接合し形成された短円筒状のハウジングと、前記ハウジング内に、各前記円筒部の内壁に沿って設けられた円筒状フィルターと、前記円筒状フィルターの内側に設けられ、前記点火手段によって着火、燃焼し、ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室とを備え、前記点火手段が、前記燃焼室内に突出するように設けられているガス発生器であって、内縁部が前記点火手段の外周に当接しているとともに、外縁部が前記底板に当接し、前記内縁部が前記外縁部に対して前記クロージャーシェル側に突き出るように形成されているドーム状の円環部と、前記円環部の外縁部から前記クロージャーシェル側に向かって立ち上がるように延設され、一部が前記円筒状フィルターに当接している円筒部とを有し、前記円筒状フィルターを保持している保持部材を備え、前記保持部材が、前記円筒状フィルター、前記点火手段、前記クロージャーシェルの天板、及び前記イニシエータシェルの底板で囲まれた空間を、前記ハウジング軸方向に仕切ることによって、前記天板側に設けられた前記燃焼室と、前記底板側に設けられ、ガス発生剤が装填されていない空間とを形成しているものである。
【０００６】
上記（１）の構成によれば、前記内縁部の高さ位置を調整した前記保持部材を適宜選択して用いることが可能であるので、ガス発生剤の充填量を容易に調整できるとともに、燃焼室の容積も調整できる。その結果として、製造コストを抑えることができるとともに、発生ガスの圧力を容易に調整できるガス発生器を提供できる。特に、ガス発生器の寸法を変更せずに、前記保持部材の変更だけで、ガス発生剤の充填空間（燃焼室）の容積を調整できるので、発生したガスの圧力を容易に調整できるという利点がある。
【０００７】
（２）  上記（１）のガス発生器においては、前記保持部材が、前記円環部の外縁部から前記クロージャーシェル側に向かって立ち上がるように延設され、一部が前記円筒状フィルターに当接している円筒部を有しているものであることが好ましい。
【０００８】
上記（２）の構成によれば、イニシエータシェル−円筒状フィルター間のガスの漏れを防止できる。
【０００９】
（３）  上記（１）又は（２）のガス発生器においては、前記保持部材が、厚さ０．８ｍｍ以上の鉄又は鉄系合金からなることが好ましい。
【００１０】
上記（３）の構成によれば、ガス発生剤の燃焼による燃焼室内の圧力上昇があっても、保持部材が変形しにくいものであるので、前記空間の容積の変化を抑制できる。その結果として、発生したガスの圧力変化を抑制できるので、これを予定した設計とすれば、所望するガスの圧力調整が可能となる。なお、例えば、前記空間の容積の変化量は５％未満であることが好ましい。
【００１１】
（４）  上記（１）〜（３）のガス発生器においては、前記点火手段が、底部側が前記燃焼室内に突出した金属製のカップ状部材と、前記カップ状部材の内部に装填された、伝火剤と前記伝火剤に点火する点火器とを有した点火部と、前記カップ状部材の開口部を封止するとともに前記点火器を保持し、前記イニシエータシェルの底板と一体となっている保持部とを備えたものであることが好ましい。
【００１２】
上記（４）の構成によれば、伝火剤の着火・燃焼により、カップ状部材が破裂・変形した際、カップ状部材の側筒部を保持部材の内縁部に密着させることができる。その結果として、発生したガスが点火手段と保持部材との間を通過しにくくできるので、発生したガスの圧力を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るガス発生器について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るガス発生器の断面図である。
【００１４】
図１において、ガス発生器１００は、クロージャーシェル１ａとイニシエータシェル１ｂとを有する短円筒状のハウジング１と、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤２の外周部に長手方向に沿って配設された円筒状のフィルター３と、ガス発生剤２を着火燃焼させるもととなる火炎を発生する点火器４と、点火器４で発生した火炎のエネルギーを増幅する伝火剤５を収容するカップ状部材６と、フィルター３を保持するための保持部材７及び保持部材８と、クッション材９とを有している。そして、点火器４と伝火剤５とで点火手段の一構成である点火部が構成され、この点火部と、カップ状部材６と、後述するイニシエータシェル１ｂの底板に設けられた保持部１ｃとで、ガス発生剤２の点火手段が構成されている。
【００１５】
点火器４及びカップ状部材６をそれぞれ所定箇所においてかしめ固定しているイニシエータシェル１ｂと、イニシエータシェル１ｂの蓋となっているクロージャーシェル１ａとを有している。
【００１６】
クロージャーシェル１ａは、ガス放出孔１０を複数有する円筒部１ａ２と、円筒部１ａ２の一端に設けられた天板１ａ１とを有し、その開口部側において拡径し、フランジ形状を成している。イニシエータシェル１ｂは、円筒部１ｂ２と底板１ｂ１とを有するものであり、底板１ｂ１中心には、点火器４が嵌合配置され、点火手段を保持するための保持部１ｃが設けられている。また、クロージャーシェル１ａとイニシエータシェル１ｂとは、イニシエータシェル１ｂの開口部がクロージャーシェル１ａの開口部の入り口付近でかみ合って、溶接などの手段によって固定部１１において互いに固定されている。ここで、クロージャーシェル１ａ及びイニシエータシェル１ｂの材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム、鋼材等の金属製のものが挙げられる。
【００１７】
上述したように、クロージャーシェル１ａの円筒部１ａ２には、ガス発生剤２の燃焼により発生したガスを放出するためのガス放出孔１０が複数個設けられている。これらのような複数のガス放出孔１０を設けることによって、ガス発生器１００内部から放出される高温ガスを安定してエアバッグ内等の目的の箇所へ供給することができる。ガス放出孔１０は、切削、あるいはプレス成型等の工程で作製される。ガス放出孔１０の形状は製造のしやすさの観点から、円形であることが好ましい。また、このガス放出孔１０の内部側には、シール部材１２が貼付されている。ここで、一変形例として、シール部材１２は、ガス放出孔１０の外側に貼付されていてもよい。
【００１８】
保持部材７及び保持部材８は、フィルター３の両端にそれぞれ設けられている。保持部材７は、フィルター３をその内周から保持している。保持部材８は、内縁部を含む円筒部８ｃが点火手段のうちカップ状部材６外周に当接し、外縁部が底板１ｂ１に当接し、前記内縁部が前記外縁部に対してクロージャーシェル１ａ側に突き出るように形成されているドーム状の円環部８ａと、円環部８ａの外縁部からクロージャーシェル１ａ側に向かって立ち上がるように延設され、フィルター３内壁に当接し、フィルター３を保持している円筒部８ｂとを有し、厚さ０．８ｍｍ以上の鉄又は鉄系合金で形成されているものである。また、保持部材８は、フィルター３を保持するだけでなく、フィルター３、前記点火手段、クロージャーシェル１ａの天板１ａ１、及びイニシエータシェル１ｂの底板１ｂ１で囲まれた空間を、ハウジング１軸方向に仕切って、後述する燃焼室１３と空間１５とを形成し、セパレータとしての役目も有している。
【００１９】
クッション材９は、保持部材７の内側に設けられており、ガス発生剤２が装填された燃焼室１３の一端を閉塞しているものである。また、クッション材９は、ガス発生剤２を保持するように配設され、ガス発生剤２の振動による粉状化を抑止するものである。
【００２０】
燃焼室１３は、保持部材８の円環部８ａ、クロージャーシェル１ａの天板１ａ１、フィルター３、及びカップ状部材６で囲まれた空間である。なお、ガス発生器１００の作動後は、カップ状部材６の一部及び伝火剤５が存在していた空間も燃焼室１３の一部となることは当然である。
【００２１】
空間１５は、保持部材８の円環部８ａ、イニシエータシェル１ｂの底板１ｂ１、及びカップ状部材６に囲まれ、ガス発生剤が装填されていない空間である。
【００２２】
カップ状部材６は、開口部にフランジ６ａを有しており、フランジ６ａがイニシエータシェル１ｂに形成されている突起部１ｄによってかしめ固定されている。このカップ状部材６には、アルミニウムなどの金属材料が用いられている。
【００２３】
点火器４は、ゴム等の材料で構成されるＯリング１４を介して、イニシエータシェル１ｂにカシメ等の方法により固定される。この時、点火器４とイニシエータシェル１ｂとの界面は、Ｏリング１４によりシール性を有する構造となる。ここで、点火器４は、その内部にセンサからの通電による電気エネルギーを、内部に含まれる火薬の燃焼エネルギーに変換する役割を持つものであるが、その外部の大半はモールドにより熱可塑性樹脂等で覆われ、電気的に絶縁されている。
【００２４】
次に、ガス発生器１００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１００の点火器４に信号を送り、点火器４内で点火薬（図示せず）を発火させることによって、ガス及び火炎を発生させる。点火器４のガス及び火炎はカップ状部材６内に噴出し、伝火剤５を効率よく着火燃焼させる。そして、着火した伝火剤５から発生する火炎が、カップ状部材６を破裂させ、ガス発生剤２を着火燃焼させるとともに、破裂による変形によりカップ状部材６の側筒部を保持部材８の内縁部（円筒部８ｃ）に密着させて、間隙を封止して空間１５にガスが流入することを抑制する。
【００２５】
その後、発生した高温高圧のガスはフィルター３内に流入し、スラグ捕集及びガス冷却がなされる。そして、ガス発生剤２の燃焼が進み、ハウジング１内全体が所定圧力に達すると、各ガス放出孔１０を閉塞しているシール部材１２が破裂し、各ガス放出孔１０からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。
【００２６】
本実施形態によれば、内縁部（円筒部８ｃ）の高さ位置を調整した保持部材８を適宜選択して用いることが可能であるので、ガス発生剤の充填量を容易に調整できるとともに、燃焼室の容積も調整できる。その結果として、製造コストを抑えることができるとともに、発生ガスの圧力を容易に調整できるガス発生器を提供できる。特に、ガス発生器の寸法を変更せずに、前記保持部材の変更だけで、ガス発生剤の充填空間（燃焼室）の容積を調整できるので、発生したガスの圧力を容易に調整できるという利点がある。
【００２７】
また、保持部材８が、円環部８ａの外縁部からクロージャーシェル１ａ側に向かって立ち上がるように延設され、一部がフィルター３に当接している円筒部８ｂを有しているので、イニシエータシェル１ｂ−フィルター３間のガスの漏れを防止できる。
【００２８】
また、保持部材８が、厚さ０．８ｍｍ以上の鉄又は鉄系合金からなり、ガス発生剤２の燃焼による燃焼室１３内の圧力上昇があっても、保持部材８が変形しにくいものであるので、空間１５の容積の変化を抑制できる。その結果として、発生したガスの圧力変化を抑制できるので、これを予定した設計とすれば、所望するガスの圧力調整が可能となる。ここで、空間１５の容積の変化量は５％未満となるように、保持部材８の厚さは調整されている。
【００２９】
また、伝火剤５の着火・燃焼により、カップ状部材６が破裂・変形した際、カップ状部材６の側筒部を保持部材８の円筒部８ｃに密着させることができる。その結果として、発生したガスが点火手段と保持部材８との間を通過しにくくできるので、発生したガスの圧力を安定させることができる。
【００３０】
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、保持部材８の全体形状がドーム状（イニシエータシェル１ｂ側からクロージャーシェル１ａ側にかけて張り出している略半球形状）である限り、円環部８ａの断面形状は、弓状又は弧状のような滑らかな形状に限られず、階段状又は波状などの形状であってもよい。
【００３１】
また、保持部材８においては、円筒部８ｃがない内縁部を有するものであってもよく、この内縁部がカップ状部材６の外周に当接していればよい。このときでも、伝火剤５の着火・燃焼により、カップ状部材６が破裂・変形した際、カップ状部材６の側筒部を保持部材８の内縁部に密着させることができる。その結果として、発生したガスが点火手段と保持部材８との間を通過しにくくできるので、発生したガスの圧力を安定させることができる。
【００３２】
また、円環部８ａの内縁部は、必ずしも内筒部８ｃを有さなくても良いが、内筒部８ｃがあれば、円環部８ａの内縁部と、点火手段におけるカップ状部材６の円筒部外周との密着性が高まり、ガスの漏れを防止できる。また、内筒部８ｃは、円環部８ａの内縁部からクロージャーシェル１ａ側に立ち上がるものに限らず、円環部８ａの内縁部からイニシエータシェル１ｂ側に立ち上がるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るガス発生器の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    ハウジング
１ａ    クロージャーシェル
１ｂ    イニシエータシェル
１ｃ    保持部
１ａ２、１ｂ２、８ｂ、８ｃ    円筒部
１ａ１    天板
１ｂ１    底板
１ｄ    突起部
２    ガス発生剤
３    フィルター
４    点火器
５    伝火剤
６    カップ状部材
６ａ    フランジ
７    保持部材
８    保持部材
８ａ    円環部
９    クッション材
１０    ガス放出孔
１１    固定部
１２    シール部材
１３    燃焼室
１４    リング
１５    空間
１００    ガス発生器
【図１】
2009179288.tif 000003