JP2008149873A - ガス発生器及びそれを用いた人員拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作動時の環境温度に拘わらず作動出力差の小さいガス発生器の提供。
【解決手段】 ハウジング13には、最大径ガス排出口群21と最小径ガス排出口群22が形成され、最小径ガス排出口群22は外側から冷却用フィルタ31で覆われている。常温環境時は最大径ガス排出口群21のみが開口し、高温環境時は最小径ガス排出口群22も開口し、排出するガスはフィルタ31で冷却される。このような動作により、環境温度に拘わらず、ガス発生器の出力が安定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス発生器及びそれを用いた人員拘束装置に関する。

車両に搭載されたガス発生器が作動するときに、その環境温度によって出力が変化することは知られており（例えば、気温が高いときはガス発生器の出力がやや高めになり、気温が低いときはガス発生器の出力が低めになる）、それを抑制するため、ガス発生器ハウジング内部の燃焼内圧をコントロールする方法が採用られている。

特許文献１には、ハウジングに２つの異なる径を有するガス排出口１２６ａ、１２６ｂを形成し、シールテープ２７で閉塞されたガス発生器が開示されている。開口面積の大きい１２６ａを覆うシールテープのほうが低い圧力で破れ、明細書中には、「〔００３４〕またハウジング内に設けられる燃焼室が１つの場合であっても、ガス発生器の作動時に於ける外部環境温度がより低温の場合には開口面積の大きいガス排出口のみが開口し、当該外部環境温度が常温又は高温の場合には開口面積の大きいガス排出口の他、開口面積の小さいガス排出口も開口するようにすることで、より一定した燃焼内圧を得ることができる。」と記載されており、高温時などの燃焼の際にハウジング内部の圧力が上がることで、ガス発生剤の燃焼速度が増加し、常温燃焼時あるいは低温燃焼時よりも出力が増加することを抑制している。

しかしながら、排出される燃焼ガスの温度は、常温および低温のときに比べると高くなっているため、出力差を抑制するという観点からは改善の余地がある。

特許文献２には、ガス排出口の周囲を覆うフィルタの量を無段階に変更することで、出力を変化させる機構が開示されている。例えば、乗員の着座状態、乗員の体重などを検出するセンサからの信号でガス排出口を塞ぐフィルタの量を変更させて、排出されるガスの温度を調整することで、出力をコントロールするものである。

ただし、上記の発明では、それ単体では機能せず、必ずセンサー（乗員着座状態や体重などを検知する）やそれを司るコントロールシステムと組み合わせる必要があり、装置全体をより簡略化する観点から改善の余地がある。
特開２００３−３４２１９号公報 特開２００４−８２９９５号公報

本発明は、作動時の環境温度の違いによる出力の差を低減させることのできるガス発生器と、それを用いた人員拘束装置を提供することを課題とするものである。

〔請求項１〕
本発明は、課題の解決手段として、
内側から閉塞部材で閉塞されたガス排出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容された点火手段と、前記点火手段の作動により着火燃焼して作動ガスを生じさせるガス発生剤を有するガス発生器であり、
前記ガス排出口が複数のガス排出口群又は複数のガス排出口からなり、前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口ごとに異なる圧力で開口するものであり、
前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の内、少なくとも最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われている、ガス発生器を提供する。

ガス発生器は、車両のエアバッグ装置等の人員拘束装置に搭載されるものである。また、作動時の環境温度は、締め切った低緯度地域の夏季の車内と高緯度地域の厳冬期では大きな違いが生じる。そして、作動時の環境温度によって、ガス発生器作動時の燃焼室内の圧力（内圧）が変化すると、ガス発生器の出力のばらつきとなるため、環境温度差により生じる内圧差を抑える検討がなされている。しかし、ガス温度自体が環境温度によって変化するため、作動時の内圧差を抑制するだけでは、ガス発生器の出力のばらつきを小さくすることは難しい。

よって、本発明では、環境温度差が発生したときの内圧差だけでなく、発生ガスの温度差も小さくすることで課題を解決するものである。

本発明のガス発生器は、ハウジングに形成された多数のガス排出口が複数のガス排出口群又は複数のガス排出口からなっており、ハウジング内部の圧力（内圧）の上昇に応じて、ガス排出口群又はガス排出口ごとに多段に開口する（即ち、ガス排出口を内側から閉塞する閉塞部材が開裂して開口する）ものであり、内圧の状態によっては、開口しないガス排出口が存在する形態も含むものである。

複数のガス排出口群とは、複数のガス排出口がひとかたまりに配置された１つの群が複数存在していることを意味し、複数のガス排出口とは、複数のガス排出口が１つずつ分離配置されていることを意味する。

ガス排出口群又はガス排出口ごとに多段に開口させるための手段は特に制限されず、ガス排出口の径を変える方法、閉塞部材の強度を変える方法等を適用することができる。

ハウジング内部で発生した燃焼ガスが、ガス排出口を通過して外部（エアバッグ等）に排出されるとき、高温環境では内圧が高くなるため、低い圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口だけでなく、高い圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口も開口し、一方、低温環境では内圧が低くなるため、開口しないガス排出口群又はガス排出口も存在することになる。

よって、高温燃焼時には、ガス排出口の総開口面積が大きくなって内圧の上昇が抑制され、低温燃焼時には、ガス排出口の総開口面積が小さくなって内圧が上昇されることで、出力差が抑制される。

そして本発明では、複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の内、少なくとも最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われている。

上記のとおり、作動時が高温環境では内圧が高くなるため、高い圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口も開口するが、そのとき高い圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口を通過した燃焼ガスを冷却部材で冷却することで、高温環境で作動したときに排出されるガスの温度を低温或いは常温環境時に作動したときの排出ガス温度により近づけることができ、作動環境によるガス発生器の出力差をより小さくすることができる。

冷却部材は、燃焼ガスと接触して温度を低下できるものであればよく、例えば、燃焼ガスを通過させることで冷却するもの、燃焼ガスを衝突させることで冷却するものを挙げることができ、公知のエアバッグ用ガス発生器で使用されているクーラントフィルタ、熱伝導度の高い金属板等を使用することができる。

本発明のガス発生器は、固形ガス発生剤を燃焼させてガスを発生させるパイロ式ガス発生器や、加圧ガスを併用するハイブリッド式ガス発生器に適用とすることができる。また、ガス発生器が１つの点火器を備えたもの（シングル）であっても、複数の点火器を備えたもの（デュアルなど）であってもよい。ガス発生器の用途は、車両の運転席や助手席のエアバッグを膨張させるガス発生器のほか、歩行者保護用のための拘束装置に使用されるガス発生器でもよい。

〔請求項２〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の内、最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われており、最も小さな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われていない、請求項１記載のガス発生器を提供する。

このようにすることで、作動環境によるガス発生器の出力差が抑制される。なお、外側から冷却部材で覆われていないガス排出口群又はガス排出口がある場合、ハウジングの内側に公知のクーラントフィルタを配置することが望ましい。

〔請求項３〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の全てが外側から冷却部材で覆われており、最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口を覆う冷却部材の冷却効果が最大であり、最も小さな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口を覆う冷却部材の冷却効果が最小である、請求項１記載のガス発生器
を提供する。

このようにすることで、作動環境によるガス発生器の出力差が抑制される。この発明の場合は、ハウジングの内側に配置するクーラントフィルタは不要にしてもよい。

冷却部材の冷却効果の調整は、冷却部材の嵩密度や面積、体積、圧力損失等を増減させて、ガスとの接触面積を増減させる方法を適用することができる。

〔請求項４〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記ガス排出口群又はガス排出口が、ガス排出口群又はガス排出口ごとに径が異なり、前記径の異なるガス排出口群又はガス排出口ごとに異なる領域に分離配置されており、
前記ガス排出口群又はガス排出口の全てが同一の閉塞部材で内側から閉塞されており、
前記ガス排出口群又はガス排出口の内、径が最大のガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最小で、径が最小のガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最大である、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器を提供する。

この発明では、ガス排出口群又はガス排出口ごとに多段に開口させるための手段として、ガス排出口の径を変える方法を適用している。

複数のガス排出口群は、例えば、最小径の最小ガス排出口群、中間径の中間ガス排出口群、最大径の最大ガス排出口群に分けることができ、各群ごとにまとまって異なる領域に分離配置されている。複数のガス排出口群は、ハウジングの周面に均等間隔で配置されていることが好ましい。

領域の形成状態は特に制限されるものはないが、例えば、最小ガス排出口群、中間ガス排出口群、最大ガス排出口群のそれぞれが、別々の正方形（又は長方形、円形等でもよい）の領域内に位置するようにすることができる。

複数のガス排出口は、例えば、最小径のガス排出口、中間径の中間ガス排出口、最大径の最大ガス排出口に分けることができ、それぞれが分離配置されている。複数のガス排出口は、ハウジングの周面に均等間隔で配置されていることが好ましい。

〔請求項５〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記ガス排出口群又はガス排出口が、全て同一径のガス排出口からなり、複数の異なる領域に分離配置されており、
前記ガス排出口群又はガス排出口ごとに異なる強度を有する閉塞部材で閉塞されており、
前記ガス排出口群又はガス排出口の内、強度が最小の閉塞部材で閉塞されたガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最小で、強度が最大の閉塞部材で閉塞されたガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最大である、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器を提供する。

この発明では、ガス排出口群又はガス排出口ごとに多段に開口させるための手段として、ガス排出口を閉塞する閉塞部材の強度を変える方法を適用している。閉塞部材の強度は、部材の厚みを変える方法、材質を変える方法、傷等を付けて脆弱部を形成する方法等を適用することができる。

領域の形成状態は特に制限されるものはないが、例えば、同一径の複数のガス排出口群のそれぞれが、別々の正方形（又は長方形、円形等でもよい）の領域内に位置するようにすることができる。

〔請求項６〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記ガス排出口群又はガス排出口と前記冷却部材との間に間隔が設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載のガス発生器を提供する。

このようにすることで、冷却部材全体にガスを通過させることができるため、冷却効率が向上され、冷却部材の損傷も防止される。

〔請求項７〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記冷却部材が金属板である、請求項６記載のガス発生器を提供する。

ガス排出口群と冷却部材との間に間隔を設けた場合、アルミニウム、鉄等からなる金属板を用いることができ、軽量化、コストの抑制、組立作業性の点で有利である。

〔請求項８〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記冷却部材が、前記ガス排出口群又はガス排出口に対向する面に凹凸を有する金属板である、請求項６記載のガス発生器を提供する。

例えば、金属板の表面に波形状の凹凸を設けることで、金属板とガスとの接触面積が向上されるため、冷却効果が高められる。

〔請求項９〕
本発明は、他の課題の解決手段として、請求項１〜８記載のガス発生器がモジュールケース内に収容された人員拘束装置であり、前記モジュールケースに冷却部材が取り付けられている、人員拘束装置を提供する。

モジュールケースに冷却部材を取り付ける方が、ガス発生器に冷却部材を取り付ける場合に比べて作業が容易であり、ガス発生器のモジュールケースへの取付作業も容易になる。

〔請求項１０〕
本発明は、他の課題の解決手段として、前記モジュールケースに対してガス発生器を固定する取付手段に冷却部材が取り付けられている、請求項９記載の人員拘束装置を提供する。

元々ある取付手段に冷却部材を取り付けるものであるため、全体の構造がより簡単になり、小型軽量化の観点からも有利である。

本発明のガス発生器を車両のエアバッグ装置に使用したとき、車両の使用環境による環境温度が変わったときでも、作動時におけるガス発生器の内圧のばらつきが抑制され、更に発生ガスの温度差も小さくすることで、ガス発生器の出力のばらつきが小さくなり、より安定化される。このため、環境温度変化により、エアバッグ装置による乗員拘束性能の差をより小さくできるとともに、ガス発生器からガスが排出される時のエアバッグに対する負荷を低減でき、バッグに要求される強度も低減できるようになり、コストダウンにつながる。

（１）図１、２のガス発生器
図１は、本発明のガス発生器の外観を示す斜視図であり、図２は、図１の縦断面図である。なお、図２では、複数のガス排出口からなるガス排出口群は、簡略化して全体を１つの開口として表示している。図１、２のガス発生器は、助手席用のガス発生器として適している。

ガス発生器１０は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル１２とが接合一体化されたハウジング１３により、外殻が形成されている。

ディフューザシェル１１の周面には、最も径の大きな複数（図１では９個）のガス排出口２１ａからなる最大径ガス排出口群２１と、最も径の小さな複数（図１では１２個）のガス排出口２２ａからなる最小径ガス排出口群２２とを有している。最大径ガス排出口群２１と最小径ガス排出口群２２は、いずれも内側からアルミニウム製の厚さ約５０μmのシールテープ２３、２４（図２参照）で閉塞されている。シールテープ２３、２４は、別々のものでもよいし、一体になった１つのものでもよい。

なお、図示していないが、最大径ガス排出口群２１と最小径ガス排出口群２２は、それぞれ更に１つ又は２つずつが形成されていてもよい。最大径ガス排出口群２１を２つ形成する場合には、それらが互いに反対側に位置するように形成し、３つ形成する場合には、それらが均等間隔になるように形成する。最小径ガス排出口群２２を２つ又は３つ形成する場合も同様である。

最大径ガス排出口群２１は、作動時において、最小径ガス排出口群２２よりも小さな圧力で開口するものであり、最小径ガス排出口群２２は、最大径ガス排出口群２１よりも大きな圧力で開口するものである。

最大径ガス排出口群２１と最小径ガス排出口群２２は、いずれも長方形で囲まれた領域内に複数のガス排出口２１ａ、２２ａが配置されており、それぞれの領域は分離されている。

最小径ガス排出口群２２には、全てのガス排出口２２ａが完全に覆われるようにして、外側から冷却用フィルタ３１が被せられている。最大径ガス排出口群２１は、外側から冷却用フィルタで覆われていない。なお、図１では、最小径ガス排出口群２２の位置を確認するため、実際には冷却用フィルタ３１により見えない最小径ガス排出口群２２を見える状態で図示している。

冷却用フィルタ３１は、ステンレス鋼製金網を波型に変形させ、型に押し込んで圧縮成型したものを用いている。線材の線径は０．３〜０．５ｍｍであり、嵩密度は３〜５ｇ／ｃｍ^３である。冷却用フィルタ３１は、ディフューザシェル１１の外表面に対して溶接固定されている。

上記した冷却用フィルタ３１に代えて、熱伝導率の高い金属板（例えば、アルミニウム板）を冷却用部材として用いることもできる。この場合には、金属板からなる冷却用部材とガス排出口群との間には、燃焼ガスが移動できる程度の間隔が設けられている。更に、金属板の表面（ガス排出口群に対向する表面）には、燃焼ガスとの接触面積が増大できるように、波形のような凹凸を設けることもできる。

ガス発生器１０の内部構造は公知のものであり、図２に示すもののほか、特開２００１−９７１７５号公報の図１５、図１９、特開２００１−２２５７１１号公報の図３２のような構造を有するものでもよい。

図２に示すように、ハウジング１３内には、内筒部材４０が配置されており、内筒部材４０の内側は点火手段収容室４１となり、外側は燃焼室５０となっている。

点火手段収容室４１内には、作動信号を受領して作動する電気式点火器４２と、点火器４２の作動によって着火・燃焼する伝火薬４３が配置されている。燃焼室５０内には、ガス発生剤５１が充填されている。内筒部材４０の周面には、複数の伝火孔４４が形成されている。伝火孔４４は、外側からシールテープ４５で閉塞されている。

燃焼室５０の半径方向外側には、ガス発生剤５１の燃焼によって生じた燃焼ガスを冷却及び浄化するクーラント・フィルター５２が配置されている。クーラント・フィルター５２の外周面には多孔円筒状の外層５３が嵌めこまれいる。

次に、図１、図２で示すガス発生器を車両のエアバッグ装置に組み込んだときの動作を説明する。

車両が衝突したとき、衝撃センサやコントロールユニットからの指令を受け、点火器４２が作動して、伝火薬４３が着火する。その火炎、高温ガスによって、燃焼室５０内のガス発生剤５１が燃焼を開始し、高温ガスを発生させる。高温ガスは、クーラント・フィルタ５２を通過して、ガス排出口群２１、２２に至る。

車両がおかれた環境温度が常温（２０℃程度）である場合、ガス発生剤５１が燃焼したときの内圧（燃焼室５０内の圧力）はそれほど高くないため、最大径ガス排出口群２１を内側から閉塞するシールテープ２３のみが破裂する。そして、燃焼ガスは最大径ガス排出口群２１のみから排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、最小径ガス排出口群２２を内側から覆うシールテープ２４は破裂しないので、最小径ガス排出口群２２は開口されない。よって、総開口面積が小さいことから、内圧の低下が抑制され、ガス発生剤５１の燃焼速度の低下が防止される。

車両がおかれた環境温度が高温の場合〔例えば、夏季の締め切った夏場の車内（８０℃程度）で、長時間駐車後に出発して直ぐに事故にあった場合〕、車内の温度は依然として高く、ガス発生器１０の作動時の内圧は、常温時よりも高くなるため、シールテープ２３、２４ともに破裂して、最大径ガス排出口群２１と最小径ガス排出口群２２が開口する。

このとき、最大径ガス排出口群２１と最小径ガス排出口群２２が開口するため、ハウジング内圧の上昇が抑制され、ガス発生剤５１の燃焼速度の増大も抑制される。発生した燃焼ガス自体の温度は常温時よりも高くなっている。しかし、最小径ガス排出口群２２を通過する燃焼ガスは、冷却用フィルタ３１を通過することで冷却された後、エアバッグ内に流入するため、燃焼ガス全体の温度上昇は抑制され、出力差のばらつきが抑制される。

（２）図３に示すガス発生器
図３は、本発明の別形態のガス発生器の外観を示す斜視図であり、内部構造は、図２に示すものや公知のものと同一である。図３のガス発生器は、助手席用のガス発生器として適している。

ディフューザシェル１１の周面には、最も径の大きな複数（図１では３個）のガス排出口１２１ａからなる最大径ガス排出口群１２１と、中間径の複数（図３では６個）のガス排出口１２２ａからなる中間径ガス排出口群１２２と、最も径の小さな複数（図３では１２個）のガス排出口１２３ａからなる最小径ガス排出口群１２３とを有している。なお、図示していない裏面にも、同様に最大径ガス排出口群１２１、中間径ガス排出口群１２２、最小径ガス排出口群１２３が、それぞれ１つ又は２つずつ形成されていてもよい。

最大径ガス排出口群１２１、中間径ガス排出口群１２２、最小径ガス排出口群１２３は、いずれも内側から、同じアルミニウム製の厚さ約５０μmのシールテープで閉塞されている。

最大径ガス排出口群１２１は、作動時において、中間径ガス排出口群１２２よりも小さな圧力で開口するものである。中間径ガス排出口群１２２は、作動時において、最小径ガス排出口群１２３よりも小さな圧力で開口するものである。

最大径ガス排出口群１２１、中間径ガス排出口群１２２、最小径ガス排出口群１２３は、いずれも長方形で囲まれた領域内に複数のガス排出口１２１ａ、１２２ａ、１２３ａが配置されており、それぞれの領域は分離されている。

中間径ガス排出口群１２２には、全てのガス排出口１２２ａが完全に覆われるようにして、外側から第１冷却用フィルタ１３１が被せられている。最小径ガス排出口群１２３には、全てのガス排出口１２３ａが完全に覆われるようにして、外側から第２冷却用フィルタ１３２が被せられている。最大径ガス排出口群１２１は、外側から冷却用フィルタで覆われていない。

第１冷却用フィルタ１３１と第２冷却用フィルタ１３２は、図１に示す冷却用フィルタ３１と同様のものであるが、第２冷却用フィルタ１３２の嵩密度は、第１冷却用フィルタ１３１の嵩密度よりも大きくなっているため、第２冷却用フィルタ１３２の冷却効果は第１冷却用フィルタ１３１の冷却効果よりも高い。

次に、図３で示すガス発生器を車両のエアバッグ装置に組み込んだときの動作を説明する。

車両がおかれた環境温度が低温〔例えば、高緯度地域の冬季（−２０℃程度）〕である場合、ガス発生剤が燃焼したときの内圧は低いため、最大径ガス排出口群１２１を内側から閉塞するシールテープのみが破裂する。そして、燃焼ガスは、最大径ガス排出口群１２１のみから排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、中間径ガス排出口群１２２、最小径ガス排出口群１２３を内側から閉塞するシールテープは破裂しないので、それらのガス排出口群は開口されない。よって、総開口面積が小さいことから、内圧の低下が抑制され、ガス発生剤の燃焼速度の低下が防止される。

車両がおかれた環境温度が常温（２０℃程度）である場合、ハウジング内圧がより高くなり、最大径ガス排出口群１２１と中間径ガス排出口群１２２を内側から閉塞するシールテープが破裂する。そして、中間径ガス排出口群１２２を通過するガスのみが、第１冷却用フィルタ１３１によって冷却されるため、総開口面積の増加に伴う内圧の減少とともに、排出ガスの一部が冷却されることで、低温時との作動出力の差が抑えられる。

車両がおかれた環境温度が高温の場合〔例えば、夏季の締め切った夏場の車内（８０℃程度）で、長時間駐車後に出発して直ぐに事故にあった場合〕は、最大径ガス排出口群１２１、中間径ガス排出口群１２２、最小径ガス排出口群１２３を閉塞する全てのシールテープが破裂して、全てのガス排出口群が開口される。このとき、中間径ガス排出口群１２２を通過するガスは第１冷却用フィルタ１３１で冷却され、最小径ガス排出口群１２３を通過するガスは第２冷却用フィルタ１３２で冷却されるため、常温時と比べると、総開口面積もより広くなり、燃焼ガスの冷却程度も高くなるため、常温時との作動出力の差が抑えられる。

（３）図４の人員拘束装置
図４は、図１及び図２に示すガス発生器１０（但し、冷却用フィルタ３１は備えていない）を用いた、人員拘束装置（エアバッグ装置）の組立説明図であり、図５は組立後の人員拘束装置１００の斜視図である。なお、ケース内にてガス発生器と組み合わせて収容されるエアバッグの表示は省略している。モジュールケース、エアバッグ、ガス発生器の組み合わせ自体は公知であり、例えば、特開平１０−９５３０２号公報の図６に記載されている。

ガス発生器の固定部材８０は、ベース８１（上面８１ａと下面８１ｂ）と周壁部８２からなるものであり、ベース８１は中央穴８３を有している。ベース８１は、四隅に計４つの穴８１ｃを有している。

ベース８１の中央穴８３にはガス発生器１０が嵌め込まれ、ハウジング１３のフランジ部に設けられた計４つの穴１４が、ベース８１の４つの穴８１ｃにおいて、４つのボルト９５により固定することで、固定部材８０に取り付けられている。

冷却部材９０は、固定部材８０の穴を利用して、ガス発生器１０と共に固定部材８０に取り付けられている。冷却部材９０は、厚さ１ｍｍの鉄製である。

冷却用部材９０は、ベース８１に接した２箇所の取付部９１と、２箇所の取付部９１から垂設された２箇所の冷却板９２と、２箇所の冷却板９２に架け渡された支持板９３とを有している。

２箇所の冷却板９２は、ガス発生器１０の２つの領域の最小径ガス排出口群２２に正対されている。図５では、冷却板９２で正面側の最小径ガス排出口群２２が隠された状態になっている。２箇所の冷却板９２の内側面は、最小径ガス排出口群２２と間隔をおいて正対しており、前記内側面には、燃焼ガスとの接触面積が増大されるように波形の凹凸９４が形成されている。

最小径ガス排出口群２２から燃焼ガスが排出されたとき、燃焼ガスは冷却板９２に衝突して冷却された後でエアバッグ内に流入する。冷却板９２は、図１で示す冷却用フィルタ３１と同じ作用をする。これによって、図１、図２と同じ動作がなされ、環境温度差によるガス発生器の出力差を抑制することができ、エアバッグに過度の負荷が加えられることが防止される。

（４）図６の人員拘束装置
図６は、図１及び図２に示すガス発生器１０（但し、冷却用フィルタ３１は備えていない）を用いた、人員拘束装置（エアバッグ装置）の２００の斜視図である。なお、ケース内にガス発生器と組み合わせて収容されるエアバッグの表示は省略している。

２つの冷却部材１５０は、取付部１５２と、取付部１５２から垂設された支持部１５３（支持部１５３ａ、１５３ｂに分かれている）とを有する固定部材１５１に対して、冷却用フィルタ１５５が取り付けられ、更に冷却用フィルタ１５５が、その両面から、固定のための補助部材となる金網部材１５６、１５７で挟み付けられたものである。冷却用フィルタ１５５は、図１に示す冷却用フィルタ３１と同じものである。

取付部１５２は穴１５２ａを有しており、この穴１５２ａを用いて、固定部材８０に対して、ガス発生器１０と共に一体に固定されている。

２つの冷却部材１５０は、ガス発生器１０の２つの領域の最小径ガス排出口群２２に正対配置されているが、全ての最小径ガス排出口群２２に正対配置されていてもよい。図６では、冷却部材１５０で正面側の最小径ガス排出口群２２が隠された状態になっている。なお、固定部材１５１の取付位置を調整することで、最小径ガス排出口群２２と冷却用フィルタ１５５の間に間隔が形成されるようにしてもよい。

最小径ガス排出口群２２から燃焼ガスが排出されたとき、燃焼ガスは冷却部材１５０に衝突して冷却された後でエアバッグ内に流入する。冷却部材１５０は、図１で示す冷却用フィルタ３１と同じ作用をする。これによって、図１、図２と同じ動作がなされ、環境温度差によるガス発生器の出力差を抑制することができ、エアバッグに過度の負荷が加えられることが防止される。

本発明のガス発生器は、口径の異なるガス排出口群を有するもののほか、ガス排出口群のガス排出口径を全て同一にして、シールテープの厚さや材質等を変化させることによって、異なる圧力でガス排出口群が開口されるようにしてもよい。

（５）図７に示すガス発生器
図７は、本発明の別実施形態であるガス発生器の外観を示す斜視図である。図７のガス発生器は、運転席用のガス発生器として適しているものであるため、図１〜図３で示すものよりも高さが低くなっているが、構造は図２で示すものと同じである。

ディフューザシェル１１の周面には、複数の大きな径のガス排出口２２１と、複数のより小さな径のガス排出口２２２を有している。これらは、ディフューザシェル１１の周面において、交互にかつ均等間隔で配置されている。

大きな径のガス排出口２２１と小さな径のガス排出口２２２は、いずれも同じアルミニウム製の厚さ約５０μmのシールテープで閉塞されている。

大きな径のガス排出口２２１は、作動時において、小さな径のガス排出口２２２よりも小さな圧力で開口するものである。小さな径のガス排出口２２２は、作動時において、大きな径のガス排出口２２１よりも大きな圧力で開口するものである。

小さな径のガス排出口２２２には、外側から第１冷却用フィルタ２３１が被せられている。大きな径のガス排出口２２１は、外側から冷却用フィルタで覆われていない。

次に、図７で示すガス発生器を車両のエアバッグ装置に組み込んだときの動作を説明する。

車両がおかれた環境温度が常温（２０℃程度）である場合、ガス発生剤５１が燃焼したときの内圧（燃焼室５０内の圧力）はそれほど高くないため、大きな径のガス排出口２２１を内側から閉塞するシールテープのみが破裂する。そして、燃焼ガスは大きな径のガス排出口２２１のみから排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、小さな径のガス排出口２２２を内側から覆うシールテープは破裂しないので、小さな径のガス排出口２２２は開口されない。よって、総開口面積が小さいことから、内圧の低下が抑制され、ガス発生剤５１の燃焼速度の低下が防止される。

車両がおかれた環境温度が高温の場合〔例えば、夏季の締め切った夏場の車内（８０℃程度）で、長時間駐車後に出発して直ぐに事故にあった場合〕、車内の温度は依然として高く、ガス発生器１０の作動時の内圧は、常温時よりも高くなるため、全てのシールテープが破裂して、大きな径のガス排出口２２１と小さな径のガス排出口２２２が開口する。

このように、大きな径のガス排出口２２１と小さな径のガス排出口２２２が開口するため、ハウジング内圧の上昇が抑制され、ガス発生剤５１の燃焼速度の増大も抑制される。発生した燃焼ガス自体の温度は常温時よりも高くなっている。しかし、小さな径のガス排出口２２２を通過する燃焼ガスは、冷却用フィルタ２３１を通過することで冷却された後、エアバッグ内に流入するため、燃焼ガス全体の温度上昇は抑制され、出力差のばらつきが抑制される。

本発明のガス発生器は、口径の異なるガス排出口を有するもののほか、ガス排出口径を全て同一にして、シールテープの厚さや材質等を変化させることによって、異なる圧力でガス排出口が開口されるようにしてもよい。

（６）図８に示す人員拘束装置
図８は、図７に示すガス発生器１０（但し、冷却用フィルタ２３１は備えていない）を用いた、人員拘束装置（エアバッグ装置）３００の斜視図である。なお、ケース内にてガス発生器と組み合わせて収容されるエアバッグの表示は省略している。

固定部材８０に対して、第１冷却部材２５０と第２冷却部材２６０が取り付けられている。第１冷却部材２５０と第２冷却部材２６０は、いずれも厚さ１ｍｍの鉄製である。

第１冷却部材２５０は、ベース８１に接した２箇所の取付部２５１と、２箇所の取付部２５１から垂設された２箇所の冷却板２５２と、２箇所の冷却板２５２に架け渡された支持板２５３とを有している。

第２冷却部材２６０は、ベース８１に接した２箇所の取付部２６１と、２箇所の取付部２６１から垂設された２箇所の冷却板２６２と、２箇所の冷却板２６２に架け渡された支持板２６３とを有している。

第１冷却部材２５０と第２冷却部材２６０は、それぞれの支持板２６３が互いに直交するようにして取り付けられている。

第１冷却部材２５０の２箇所の冷却板２５２と、第２冷却部材２６０の２箇所の冷却板２６２は、ガス発生器１０の４つの小さな径のガス排出口２２２に正対されている。小さな径のガス排出口２２２に正対している冷却板２５２及び冷却板２６２の表面には、図４で示したような波形の凹凸９４を形成してもよい。

小さな径のガス排出口２２２から燃焼ガスが排出されたとき、燃焼ガスは冷却板２５２及び冷却板２６２に衝突して冷却された後でエアバッグ内に流入する。冷却板２５２及び冷却板２６２は、図１で示す冷却用フィルタ３１と同じ作用をする。これによって、図１、図２と同じ動作がなされ、環境温度差によるガス発生器の出力差を抑制することができ、エアバッグに過度の負荷が加えられることが防止される。

本発明のガス発生器の斜視図である。 図１のガス発生器の縦断面図である。 本発明の別実施形態のガス発生器の斜視図である。 本発明の人員拘束装置の組立説明図である。 本発明の人員拘束装置の斜視図である。 （ａ）は本発明の他実施形態の人員拘束装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分図である。 本発明の別実施形態のガス発生器の斜視図である。 本発明の別実施形態の人員拘束装置の斜視図である。

符号の説明

１０ ガス発生器
１１ ディフューザシェル
１２ クロージャシェル
１３ ハウジング
２１ 最大ガス排出口群
２１ａ ガス排出口
２２ 最小ガス排出口群
２２ａ ガス排出口
３１ 冷却用フィルタ

Claims (10)

1. 内側から閉塞部材で閉塞されたガス排出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容された点火手段と、前記点火手段の作動により着火燃焼して作動ガスを生じさせるガス発生剤を有するガス発生器であり、
   前記ガス排出口が複数のガス排出口群又は複数のガス排出口からなり、前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口ごとに異なる圧力で開口するものであり、
   前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の内、少なくとも最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われている、ガス発生器。
2. 前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の内、最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われており、最も小さな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口が外側から冷却部材で覆われていない、請求項１記載のガス発生器。
3. 前記複数のガス排出口群又は複数のガス排出口の全てが外側から冷却部材で覆われており、最も大きな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口を覆う冷却部材の冷却効果が最大であり、最も小さな圧力で開口するガス排出口群又はガス排出口を覆う冷却部材の冷却効果が最小である、請求項１記載のガス発生器。
4. 前記ガス排出口群又はガス排出口が、ガス排出口群又はガス排出口ごとに径が異なり、前記径の異なるガス排出口群又はガス排出口ごとに異なる領域に分離配置されており、
   前記ガス排出口群又はガス排出口の全てが同一の閉塞部材で内側から閉塞されており、
   前記ガス排出口群又はガス排出口の内、径が最大のガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最小で、径が最小のガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最大である、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 前記ガス排出口群又はガス排出口が、全て同一径のガス排出口からなり、複数の異なる領域に分離配置されており、
   前記ガス排出口群又はガス排出口ごとに異なる強度を有する閉塞部材で閉塞されており、
   前記ガス排出口群又はガス排出口の内、強度が最小の閉塞部材で閉塞されたガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最小で、強度が最大の閉塞部材で閉塞されたガス排出口群又はガス排出口の開口圧力が最大である、請求項１〜３のいずれかに記載のガス発生器。
6. 前記ガス排出口群又はガス排出口と前記冷却部材との間に間隔が設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載のガス発生器。
7. 前記冷却部材が金属板である、請求項６記載のガス発生器。
8. 前記冷却部材が、前記ガス排出口群又はガス排出口に対向する面に凹凸を有する金属板である、請求項６記載のガス発生器。
9. 請求項１〜８記載のガス発生器がモジュールケース内に収容された人員拘束装置であり、前記モジュールケースに冷却部材が取り付けられている、人員拘束装置。
10. 前記モジュールケースに対してガス発生器を固定する取付手段に冷却部材が取り付けられている、請求項９記載の人員拘束装置。

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