JP2013184155A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】組立が簡単で、高い性能を有するガス発生器の提供。
【解決手段】ハウジング10内には、リテーナ60で支持されたフィルタ70が配置されている。作動時において、ハウジング10が天板12と底板22の両方向に変形して、リテーナ60とフィルタ70の両方が天板12に対して圧入されるように移動したとき、燃焼ガスがフィルタ70を通過した後、リテーナ筒状壁面62の燃焼ガス通路を通り、ガス排出口14から排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグ装置用などの乗員拘束装置用として適したガス発生器に関する。

エアバッグ装置用などの乗員拘束装置に使用するガス発生器は、外殻を形成するハウジング内部に各種部品やガス発生剤が収容されているものであり、部品点数の削減と共に、ガス発生器として高い品質を維持したままで組立工程を簡略化することも重要な事項となる。

特許文献１の図１に示すインフレータは、ハウジング内のガス発生室２８の下側にガス発生剤３０が配置され、ガス排出口４０に面する上側にフィルタ３４が配置されている。ハウジング１２は、外筒１６と内筒１８とで形成された２筒式であり、それぞれ天板２０と底板１４に接続されている。
フィルタの上端は、ハウジングの天井面に当接され、下端にはシール４２が配置され、それぞれガスの流れに対してシールされている。シール４２の外周縁（脚部５０）は、弾性を有している。また脚部５０はハウジング壁に形成された溝に脚部５０の先端がはまり込んでおり、フィルタに対して天井面側に押圧力を与えることで、フィルタ上下端がシールされている。
特許文献１では、上記のように脚部５０が溝に固定されて、フィルタ上下端面のシールを行うものであるため、作動時に図面の上下方向にハウジングが変形したとき、シール４２とフィルタ３４の間が離れてしまい、その隙間から燃焼ガスがフィルタを通らずにガス排出口４０から排出されるショートパスが生じるおそれがある。
また、ガス発生剤の充填量やフィルタの厚さによってシール４２の挿入位置を調整することが困難となる。

特許文献２の図１０に示すガス発生器では、フィルタ３０７がディフューザシェル３０１のガス排出口３１１近傍に配置され、間隙３０９が形成されている。
フィルタ３０７は、内周面がプレート部材３３２で保持され、下面がプレート部材３３３で保持されている。
プレート部材３３３は、ディフューザシェル３０１の内周面に対して圧入されている。プレート部材３３３の下端は、クロージャシェル３０２の傾斜部３３１に当接され、フィルタ３０７を保持している。
作動時に図面の上下方向にディフューザシェル３０１とクロージャシェル３０２が変形したとき、プレート部材３３３とフィルタ３０７の間が離れてしまい、その隙間から燃焼ガスがフィルタを通らずにガス排出口３１１から排出されるショートパスが生じるおそれがある。
また、プレート部材３３３の下端が傾斜部３３１に当接される構造のため、フィルタの厚さが変更になったときには対応できない場合が発生する。

特許文献３には、図１のような構造のガス発生器１０が開示されている。
特許文献１、２と異なり、第1のハウジング２２と第２のハウジング２４は、それぞれの周壁部のみを接合して形成されている。
ハウジング内部にはバッフルシステム１２が配置され、フィルタリテーナ５０が含まれている。これによって、ガス発生剤３８から発生したガスをジグザグのガス排出経路によって、ガス排出孔２８まで導くものである。環状部材５５はチューブ３０に溶接され、フィルタリテーナ５０も環状部材５５に溶接されている。
ハウジングの溶接部が周壁部のみであるため、作動時、第1のハウジング２２と第２のハウジング２４が軸方向に変形しやすく、そのときに第1ハウジング２２の天板とフィルタ６０との間に間隙が形成されやすい。

米国特許第5,582,427号明細書 特開平10−095303号公報 米国特許第 7,806,954号明細書

本発明は、乗員拘束装置等に使用されるガス発生器であり、内部構造および組立工程を簡略化することができ、作動時の圧力によってハウジングが変形変形したときでも、燃焼ガスがショートパスを起こさない、ガス発生器を提供することを課題とする。

本願請求項１の発明は、
天板とガス排出口が形成された上部周壁板を有するディフューザシェルと、底板と下部周壁板を有するクロージャシェルが、前記上部周壁板と下部周壁板が接合一体化されてなるハウジングで外殻が形成されており、
前記ハウジング内には、
前記クロージャシェル底板の中央部に配置された、カップ状容器内に点火手段が収容された点火手段室と、
前記点火手段室の周囲に形成されたガス発生剤が充填された燃焼室と、
前記天板に面するように配置された環状又は平板状のフィルタと、
前記フィルタを支持するリテーナを有しており、
前記リテーナが、
貫通孔を有する底面と、前記底面の外周縁から少なくとも前記ディフューザシェル天板側に延ばされた、作動時における燃焼ガス通路を有する筒状壁面を有し、
前記底面及び前記筒状壁面により前記フィルタの外周面及び下面のそれぞれの少なくとも一部を支持し、
前記筒状壁面が、前記上部周壁板及び前記下部周壁板からなる周壁板に対して直接又は間接に圧入された状態で固定されているものであり、
作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形して、前記リテーナと前記フィルタの両方が前記ディフューザシェル天板に対して密着されるように移動したとき、燃焼ガスが前記フィルタを通過した後、前記リテーナの筒状壁面の燃焼ガス通路を通り、前記ガス排出口から排出される、ガス発生器を提供する。

本発明のガス発生器は、作動時における内部圧力の増大によりハウジングが変形したとき、リテーナとそれに保持されたフィルタも同様に変形することで、燃焼ガスがフィルタを通過せずにガス排出口から排出されるショートパスを防止するものである。

フィルタは、前記天板に面するように配置されたものである。
フィルタは、環状形状のものでもよいし、平板状のものでもよい。
フィルタは、ガス発生器の作動前の状態では、天板と直接当接されていてもよいし、シート状のガスケットはシール部材を介して当接されていてもよいし、僅かに間隙をあけて面するように配置されていてもよい。
フィルタは、鉄やステンレスを材質として、周方向に巻かれた鋼線（巻き線タイプ）や穴が空いた鋼板（エキスパンドメタルやパンチングメタルタイプ）、編んだ鋼線（ニットメッシュタイプ）を圧縮成型したもの、円状に打ち抜かれた金網を複数枚積層したもの、および周方向に巻かれたで金網で形成されているのが好ましい。そしてハウジング内に配置されたときに、主としてその中央部が軸方向に変形するように、その線材や線径、圧縮成形圧、密度、積層枚数、厚み等が調整されていることが好ましい。

リテーナは、貫通孔を有する底面と筒状壁面を有しているものであり、筒状壁面には作動時における燃焼ガス通路が形成されている。この燃焼ガス通路は、筒状壁面に形成された貫通孔や切り欠きのようなものから形成することができる。
リテーナの底面の形状は特に限定されるものではなく、カップ状部材の外径よりも小さな径の貫通孔が形成された円板状とし、その貫通孔が形成されていない部分において、底面の一部がカップ状部材と当接するようにリテーナを配置してもよい。
あるいはカップ状部材の外径よりも小さな貫通孔を有する環状とし、当該カップ状部材の閉塞された底面に貫通孔が対向するように、隙間をあけてリテーナを配置してもよい。あるいはカップ状部材の外径よりもわずかに大きな内径を有する貫通孔が形成された環状とし、カップ状部材の半径方向外側にまたは閉塞された底面の上方にリテーナ底面が存在するようリテーナを配置してもよい。
筒状壁面は、底面の外周縁からディフューザシェル天板側に延ばされたものであり、クロージャシェル底板側にも延ばされていてもよい。また筒状壁面の高さは、ガス発生器作動前において、底面にフィルタを配置した状態で、筒状壁面の上端からフィルタ上端部がわずかに突出する程度とすることができる。
リテーナは、周壁板に直接又は間接に圧入された状態で固定されているものであり、溶接等の固着手段は使用されていない。
リテーナを周壁板に対して間接に圧入するときは、例えば、他の部材を周壁板に固定（好ましくは圧入固定）した後で、前記他の部材に対してリテーナを圧入固定する。
リテーナは、延性のある金属、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウムなどからなるものが好ましい。特に筒状壁面は周壁板に直接または間接に圧入されるが、ガス発生器の作動時には、フィルタと共にリテーナがディフューザシェル天板に移動することから、その圧入程度は作動時の圧力を受けて移動できるよう、リテーナの寸法や厚み等を調整することが好ましい。また底面は、その延性を使用してフィルタをディフューザ天板側に密着できるよう、その厚みを調整する。

フィルタは、リテーナで支持されているものであるが、リテーナに固着されているものではない。
フィルタは、リテーナの底面及び筒状壁面により、外周面及び下面のそれぞれの少なくとも一部が支持されている。
リテーナの底面の形状は、フィルタの下面に対して当接支持できる形状であり、リテーナの筒状壁面の形状は、フィルタの外周面に対して当接支持でき、かつハウジング周壁板に対して直接又は間接に圧入された状態で固定できる形状である。

ハウジングはディフューザシェルの開口部側周縁部とクロージャシェルの開口部側周縁部において接合一体化されているものである。
またカップ状容器は、開口部がクロージャシェル底板に対して溶接などの方法で固定されているものの、カップ状容器の底面とディフューザシェル天板とは固定されていない。このため、ガス発生器の作動時、天板中央部および底板中央部が最も軸方向に変形し、周壁板に近づくほど変形が小さくなる。
このとき、リテーナとフィルタは、中央部寄りほど大きく変形されることから、フィルタの上面がハウジング天板に、下面がリテーナの底面に当接した状態が維持される。そのため燃焼ガスがフィルタを通過せずにガス排出口から排出されるショートパスが防止される。
そしてフィルタの外周面は、燃焼室での発生ガスを外部に排出するガス排出口を含むガス排出通路に面しているため、燃焼ガスはフィルタの内部を半径方向外側に流れ、フィルタの外周面から燃焼室外部へ排出される。

平板状のフィルタを使用する場合は、フィルタをカップ状部材の上方に配置し、フィルタ上面全体がハウジング天板に直接、又は間接に接触させて配置できる。また環状のフィルタを使用する場合は、その内径をカップ状部材の外径よりも大きくして、フィルタをカップ状部材の上方や、半径方向外側に配置することが出来る。

点火手段は、公知の電気式点火器のみから形成されていてもよく、また公知の伝火薬などの火薬や、ガス発生剤を併用してもよい。

本願請求項２の発明は、
前記リテーナが、前記筒状壁面の前記ディフューザシェル天板側の周縁部において周方向に凹凸を有しているものであり、
作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形して、前記リテーナと前記フィルタの両方が前記ディフューザシェル天板側に移動したとき、
前記リテーナ筒状壁面の凸部分が前記ディフューザシェル天板に当接され、前記リテーナ筒状壁面の凹部分が燃焼ガス通路を形成する、請求項１記載のガス発生器を提供する。

リテーナ筒状壁面のディフューザシェル天板側の周縁部に形成された凹凸部が、作動時における燃焼ガス通路となるものである。
作動時においてハウジングが変形したとき、リテーナ筒状壁面の凸部分がディフューザシェル天板に当たるため、天板と凹部により形成された孔が燃焼ガス通路となる。
このように凸部においてリテーナの更なる移動が抑制され、フィルタが過剰に圧縮されることがない。また凹部におけるガス通路が閉塞されることもない。

本願請求項３の発明は、
前記ハウジング内において、
前記クロージャシェルの下部周壁板に圧入され、さらに前記ディフューザシェル天板との間及び上部周壁板に形成されたガス排出口との間に間隙が形成されるようにして筒状部材が配置されており、
前記筒状部材に対して前記リテーナが圧入固定されている、請求項１又は２記載のガス発生器を提供する。

この発明の筒状部材は、リテーナを周壁板に対して間接に圧入するときに使用するものである。
筒状部材は圧入固定されており、筒状部材に対してリテーナが圧入固定されているものであるから、取り付けが容易であり、ガス発生剤量の増減やフィルタ厚みの増減などの変更にも容易に対応できる。
また筒状部材を使用することで、フィルタからガス排出口までのガス通路を確保すると共に、燃焼ガスが筒状部材の壁面に衝突することによる燃焼残渣の捕集やガスの冷却効果が得られる。

本願請求項４の発明は、
天板とガス排出口が形成された上部周壁板を有するディフューザシェルと、底板と下部周壁板を有するクロージャシェルが、前記上部周壁板と下部周壁板を接合一体化され、周壁板を形成してなるハウジングで外殻が形成されており、
前記ハウジングが、その上部周壁板に形成された段差部を有しており、前記段差部により前記ディフューザシェルのガス排出口を含む上部周壁板の内径が、残部の上部周壁板の内径よりも小さくなるようにして形成されたものであり、
前記ハウジング内には、
前記クロージャシェル底板の中央部に配置された、カップ状容器内に点火手段が収容された点火手段室と、
前記点火手段室の周囲に形成されたガス発生剤が充填された燃焼室と、
前記天板に面するように配置された環状又は平板状のフィルタと、
前記フィルタを支持するリテーナを有しており、
前記リテーナが、
前記フィルタの下面の少なくとも一部を支持する底面を有し、
周縁が、周壁板の内周面に対して前記段差部と間隔をおいて、圧入固定されているものであり、
作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形したとき、前記リテーナ周縁が前記段差部に当たって移動が阻止されたとき、前記フィルタが前記ディフューザシェル天板に対して密着しており、燃焼ガスが前記フィルタを通過した後、前記ガス排出口から排出される、ガス発生器を提供する。

ハウジングの周壁板には段差部が形成されている。段差部は、ディフューザシェルのガス排出口を含む上部周壁板の内径が、残部の上部周壁板の内径よりも小さくなるようにして形成されたものである。つまりディフューザシェル天板側に縮径部が形成され、ガス排出口は縮径部に形成される。

リテーナは、底面を有している。
リテーナは、前記した段差部よりもクロージャシェル底板側の上部周壁板に対して圧入固定され、少なくとも底面でフィルタを支持している。このとき、ガス排出口は段差部よりもディフューザシェル天板側（縮径部）にある。

作動時において、ハウジングがディフューザシェル天板とクロージャシェル底板の両方向に変形したとき、リテーナ周縁が段差部に当たって移動が阻止されるため、ガス排出口が閉塞されることがなく、またフィルタが過剰に圧縮されることなく、燃焼ガス通路が確保される。
そして、リテーナが段差部に当たって移動が阻止されたとき、フィルタはディフューザシェル天板に対して密着された状態になっているため、燃焼ガスのショートパスが防止される。

本願請求項５の発明は、
フィルタおよびリテーナが環状のものであり、
前記フィルタの環状底面が前記リテーナの環状底面で支持され、前記フィルタの外周面が前記リテーナの筒状壁面により支持されており、
前記リテーナが、フィルタと面する環状底面の内周縁側にガス通路となる貫通孔を有しているものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器を提供する。

リテーナ環状底面の内周縁側にガス通路となる貫通孔を形成することで、フィルタ内周面に加えて、リテーナ環状底面からも燃焼ガスを通過させることができる。
リテーナ環状底面の内周縁側に貫通孔を形成するときは、リテーナ幅の１／２以下の内周縁側に形成することが好ましく、１／３以下の内周縁側に形成することがより好ましい。

本願請求項６の発明は、
前記リテーナが環状のものであり、
前記フィルタが、外周面、環状天面及び環状斜面を有する環状のもので、厚さ方向の断面でみたとき、前記の外周面、環状天面及び環状斜面からなる、ハウジング中心軸側の厚さが最小である略三角形のものであり、
前記フィルタ環状斜面の外周面側の一部のみが前記リテーナの底面で支持され、前記フィルタの外周面が前記リテーナの筒状壁面により支持されているものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器を提供する。

このようなフィルタ形状は、内周縁側の厚みが外周縁よりも薄くなっている。燃焼室に露出されたフィルタ面積をより大きくすることができるため、フィルタ機能を高めることができる。また、上記形状にすることで、フィルタの内周縁側を変形しやすくすることもできる。

本願請求項７の発明は、
前記フィルタおよびリテーナが環状のものであり、
前記フィルタの内周面が、前記リテーナの環状底面に形成された中央孔よりも前記ハウジング中心軸側に突き出された状態で配置されている、請求項１〜６のいずれか１項記載のガス発生器を提供する。

中央孔とは、カップ状容器を貫通させる孔である。このようなフィルタの配置状態にすることで、作動時において、リテーナで支持されている部分よりもリテーナに形成された中央孔の内周縁から突き出された部分を燃焼ガスの流入口とすることができる。
特にフィルタ内周縁はカップ状容器が存在するため、ガスの流入が難しくなる。しかしこのような構成にすることで、フィルタへのガス流入を円滑にすることができる。

本発明のガス発生器は、内部構造および組立工程を簡略化することができ、作動時の圧力によってハウジングが変形したときでも、燃焼ガスがショートパスを防止できる。

（ａ）は、作動前におけるガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図。 （ａ）は、作動前における別実施形態のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図。 （ａ）は、作動前におけるさらに別実施形態のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図、（ｃ）は（ａ）の別実施形態の断面図。

（１）図１のガス発生器
本発明のガス発生器１の一実施形態を図１（ａ）〜（ｃ）により説明する。
ハウジング１０は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１が溶接一体化されたものである。
図１（ａ）では、ディフューザシェル１１の開口部内にクロージャシェル２１が嵌め込まれた状態で接触部分が接合一体化されている。

ディフューザシェル１１は、天板１２とガス排出口１４が形成された上部周壁板１３を有している。
クロージャシェル２１は、底板２２と下部周壁板２３を有している。
上部周壁板１３と下部周壁板２３によりハウジング１０の周壁板が形成されている。そして、接合は上部周壁板１３と下部周壁板２３のみで行われている。

ハウジング１０内には、クロージャシェル底板２２の中央部において、カップ状容器３１内に点火手段が収容された点火手段室３０が配置されている。
点火手段室３０内には、図示していないが周知の伝火薬又はガス発生剤が収容されており、カップ状容器３１の周壁部３２には複数の伝火孔３１ａが形成されている。伝火孔３１ａは外側から金属製のシールテープで閉塞されている。
カップ状容器３１の開口部側にはフランジ部３１ｂが形成されており、フランジ部３１ｂにおいてクロージャシェル底板２２に溶接固定されている。
点火手段は、電気式点火器３５と、それを包囲するカラー部３６からなるものであり、クロージャシェル底板２２の中央部に形成された開口部から嵌め込まれている。
点火手段は、クロージャシェル底板２２が中央部に開口部が形成されるように折り曲げられた筒状支持壁部２４によりカラー部３６が支持固定されている。

ハウジング１０内には、筒状部材５０が配置されている。筒状部材５０は、下端部側（クロージャシェル底板２２側）の下部筒状壁部５１の外径が、上端部側（ディフューザシェル天板１２側）の上部筒状壁部５２の外径よりも大きな形状のものである。
筒状部材５０の上部筒状壁部５２の開口部周縁部５２ａ側は、リテーナ６０を圧入し易くするために外側に広がった形状になっている。
筒状部材５０は、下部筒状壁部５１がクロージャシェル１１の下部周壁板２３に圧入されており、上部筒状壁部５２の開口部周縁部５２ａは、ディフューザシェル天板１２との間にはガス通路となる隙間が形成されるように固定されている。このガス通路となる隙間は環状のものでもよいし、開口部周縁部５２ａが一定間隔でディフューザシェル天板１２に当接された部分と当接されてない部分からなる櫛の歯状の隙間でもよい。
そして、外径の小さい上部筒状壁部５２の外周面とガス排出口１４を含む上部周壁板１３との間には筒状空間５３が形成されている。

点火手段室３０の外側で筒状部材５０の内側には燃焼室４０が形成されており、図示していないガス発生剤が充填されている。
燃焼室４０及び点火手段室３０で使用するガス発生剤としては、例えば特開２００５−１９９８６７号公報に開示されているような燃焼温度の低いガス発生剤（燃焼室４０用）と燃焼温度の高いガス発生剤（点火手段室３０用）をそれぞれ使用することができる。

ハウジング１０内には、リテーナ６０で支持された環状フィルタ７０が配置されている。
環状フィルタ７０は、カップ状容器３１の底面３３とディフューザシェル天板１２の間において、天板１２に当接された状態で配置されている。

リテーナ６０は、環状底面６１と、環状底面６１の外周縁からディフューザシェル天板１２側とクロージャシェル底板２２側の両方に垂設された筒状壁面６２を有している。
リテーナ６０は、筒状部材５０の上部筒状壁部５２に対して、筒状壁面６２が圧入固定されている。
筒状壁面６２のディフューザシェル天板１２側の周縁部には、周方向に交互に凹部６３ａと凸部６３ｂからなる凹凸が形成されている。
環状底面６１の軸Ｘ寄り（環状底面６１の幅の軸Ｘ側から１／３以内の範囲）には、燃焼ガスの通過口となる複数の貫通孔６５が形成されている。

フィルタ７０は環状のものであり、内径はカップ状容器３１の外径と同程度か少し大きい程度である。
フィルタ７０は、リテーナ環状底面６１及び筒状壁面６２によりフィルタ外周面７１及び下面７２のそれぞれが支持されている。
ガス発生器の作動前には、フィルタ７０の上面７３は、図１（ｂ）に示すようにリテーナ凸部６３ｂから上に突き出された状態になっている。

次にガス発生器１の組立方法の一例を説明する。
点火手段を固定したクロージャシェル２１の下部周壁板２３に対して、筒状部材５０の下部筒状壁部５１を圧入して固定する。
所定量のガス発生剤を充填する（第１回目の充填）。
筒状部材５０の上部筒状壁部５２（開口部周縁部５２ａ）側からリテーナ６０を圧入して固定する。
リテーナ６０に環状フィルタ７０を嵌め込む。
カップ状容器３１の底面と環状フィルタ７０の中央孔からなる空間内にガス発生剤を充填する（第２回目の充填）。なお、この２回目の充填は実施しない場合もある。
ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１を組み合わせた後、接触部分を溶接固定する。

次にガス発生器１の動作を説明する。
点火器３５が作動すると、点火手段収容室３０のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生され、伝火孔３１ａから燃焼室４０内に放出される。
それにより燃焼室４０内のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生すると、内部圧力によって、図１（ｃ）中の白矢印で示すような軸Ｘの両側方向への荷重が働く。このため、ハウジング１０は天板１２と底板２２が互いに離れる方向に変形する。
ハウジング１０は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１の開口部同士のみで溶接されているため、天板１２は軸Ｘ部分（中心部部分）の変形が最も大きくなる。
そして、カップ状部材３１は底板２２に溶接固定されているため、その底面３３は天板１２から離れるように移動する。

燃焼室４０での圧力により、リテーナ底面６１はフィルタ下面７２を押圧しながら変形する。このため、リテーナ６０とフィルタ７０との間のショートパスが防止できる。
一方、リテーナ筒状壁面６２は天板１２にぶつかるが、その際には、凸部６３ｂがぶつかることでそれ以上の移動が阻止される。このため、リテーナ筒状壁面６２と天板１２の間には凹部６３ａからなる燃焼ガス通路が確保される。
そして、フィルタ７０は、天板１２に押圧された状態で変形するため、天板１２とフィルタ上面７３との間の燃焼ガスのショートパスも防止できる。

フィルタ７０の内周面７４が露出しており、またリテーナ環状底面６１が貫通孔６５を有しているため、燃焼ガスは図１（ｃ）の矢印で示すような流れでフィルタ７０の全領域を通過する。
その後、燃焼ガスはハウジング周壁板と筒状部材５０により形成された筒状空間５３を通った後、ガス排出口１４から排出される。この過程において、燃焼ガスは、筒状部材５０や上部周壁板１３と衝突することで、燃焼残渣の捕集効果やガスの冷却効果が高められることから、フィルタ７０の小型化にも有効となる。

（２）図２のガス発生器
図２（ａ）で示すガス発生器は、図１（ａ）のガス発生器とはフィルタ形状が異なるほかは実質的に同じものである。

フィルタ１７０は、外周面１７１、環状天面１７３及び環状斜面１７２を有する環状のものである。
フィルタ１７０の形状は、厚さ方向の断面でみたとき、外周面１７１、環状天面１７３及び環状斜面１７２からなる、軸Ｘ側（中心側）の厚さが最小である略三角形のものである。

リテーナ６０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すものと実質的に同一のものであるが、フィルタ１７０の形状に対応させて、環状底面６１が筒状壁面６２に対して上斜め方向に延ばされている点で異なっている。

フィルタ１７０は、リテーナ６０の環状底面６１で環状斜面１７２の外周面１７１よりの部分が支持され、筒状壁面６２により外周面１７１が支持されている。
環状底面６１が環状斜面１７２を支持している長さは、図２（ａ）に示す断面図において、環状斜面１７２の長さの１／３程度であり、残部は燃焼室４０内に露出されている。

図２（ａ）に示すガス発生器は、図１（ａ）のものと同じようにして組み立てることができる。
図２（ａ）のガス発生器の動作は、図１（ａ）のものと同じであるが、フィルタ１７０の形状の違いにより生じる動作の違いを説明する。
図２（ａ）のガス発生器は、作動時には図２（ｂ）で示すように変形する。このとき、図示するように、フィルタ１７０は図１で示すフィルタ７０と比べると、燃焼ガスとの接触面積が大きくなるため、フィルタ１７０に流入できるガス量も増加する。特に、内周縁側の厚みが薄く、フィルタへのガスの流入が円滑になり、フィルタの効率も向上する。そして燃焼ガスがよりフィルタ１７０内部に流れ込みやすくなるため、冷却及び効率が高められる。
なお、図２のガス発生器においても。図１のガス発生器と同様にショートパスが防止される。

（３）図３のガス発生器
図３（ａ）で示すガス発生器は、図１（ａ）のガス発生器とはハウジングの形状とフィルタを支持するリテーナの形状が異なるほかは実質的に同じものであるので、異なる部分を中心に説明する。

ハウジング１１０は、ディフューザシェル１１１の上部周壁板１１３の長さがクロージャシェル１２１の下部周壁板１２３の長さよりも短くなっている。
上部周壁板１１３には、ディフューザシェル天板１１２に近い位置にガス排出口１４が形成されている。

上部周壁板１１３には、ガス排出口１４の下側（クロージャシェル底板１２２側）に段差部１１５が形成されている。
ディフューザシェル１１１の内径は、段差部１１５を境にして、天板１１２側の内径が底板１２２側の内径よりも小さくなっている。そして天板１１２側に縮径部が形成され、ガス排出口１４は縮径部に配置している。またフランジ部１１１ａは上部周壁板１１３の下端から半径方向外側に伸びている。フランジ部１１１ａと段差部１１５の間には、内径が広がった拡径部が存在する。
クロージャシェルは、底板１２２と下部周壁板１２３からなり、下部周壁板１２３は一定の外径を有している。そしてその上端がディフューザシェル１１１の上部周壁板１１３に形成された拡径部の内側にはめ込まれ、溶接などの方法で固定されている。

リテーナ１６０は、底面１６１が環状に形成され、その外周縁がクロージャシェル１２１の下部周壁板１２３に対して圧入された状態で固定されている。段差部１１５と底面１６１との間には、間隔（ｓ１）が存在している。

フィルタ７０は、図１（ａ）のものと同じ環状フィルタを使用することができるが、フィルタ内周面７４が、リテーナの底面１６１よりも軸Ｘ(中心)側に突き出された状態（リテーナ１６０の内周縁からさらに内側に突出している状態）で配置されている。
フィルタ外周面７１側のディフューザシェル１１１との間には、筒状空間１５３が形成されている。

図３（ａ）に示すガス発生器は、図１（ａ）のものと同じようにして組み立てることができる。但し、図３（ａ）のリテーナ１６０は、図１及び図２のフィルタのような筒状壁面がないので、フィルタ７０の位置決めを容易にするため、図３（ｃ）に示すように天板１１２にフィルタ位置決め用の凹部（複数の独立凹部又は環状凹部）１３０を形成しておくことができる。
図３（ａ）のガス発生器の動作は、図１（ａ）のものと同じであるが、ハウジング１１０とリテーナ１６０の形状の違いにより生じる動作の違いを説明する。
作動による圧力を受けて、図１（ａ）に示すガス発生器は図１（ｂ）に示すように変形する。
このとき、リテーナ１６０は天板１１２方向に移動するが、段差部１１５にぶつかることでそれ以上の移動が阻止される。
そして、フィルタ７０は、図１（ａ）で示す正方形の断面形状が平行四辺形に近い断面形状に変化するため、ガスの流入面積が増大され、内部のガス通過距離も長くできるので、濾過性能が高められる。

ハウジング１０の拡径部の内面は、リテーナ１６０が圧入される範囲を広く有しており、使用するフィルタ７０の厚みや、燃焼室４０に配置されるガス発生剤の充填量によってその位置を変更することができる。
このため、仕様毎に部品を取り替える必要がなく、同一部品が適用できる。
そして、ガス発生器の作動時にリテーナ１６０が一定以上移動することを阻止する手段（段差部１１５）があるため、作動時の出力性能が変化することはない。

１０ ハウジング
１１ ディフューザシェル
１２ 天板
１４ ガス排出口
２１ クロージャシェル
２２ 底板
３０ 点火手段室
３１ カップ状容器
５０ 筒状部材
６０ リテーナ
７０ フィルタ

このようなフィルタの配置状態にすることで、作動時において、リテーナで支持されている部分よりもリテーナに形成された中央孔の内周縁から突き出された部分を燃焼ガスの流入口とすることができる。
特にフィルタ内周縁はカップ状容器が存在するため、ガスの流入が難しくなる。しかしこのような構成にすることで、フィルタへのガス流入を円滑にすることができる。

（ａ）は、作動前におけるガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）はリテー ナでフィルタを支持した状態を示す斜視図（但し、一部を切断した状態で示している）、（ｃ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図。 （ａ）は、作動前における別実施形態のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図。 （ａ）は、作動前におけるさらに別実施形態のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図、（ｂ）は、（ａ）の作動後における状態を示す図、（ｃ）は（ａ）の別実施形態の断面図。

図３（ａ）に示すガス発生器は、図１（ａ）のものと同じようにして組み立てることができる。但し、図３（ａ）のリテーナ１６０は、図１及び図２のリテーナ６０のような筒状壁面がないので、フィルタ７０の位置決めを容易にするため、図３（ｃ）に示すように天板１１２にフィルタ位置決め用の凹部（複数の独立凹部又は環状凹部）１３０を形成しておくことができる。
図３（ａ）のガス発生器の動作は、図１（ａ）のものと同じであるが、ハウジング１１０とリテーナ１６０の形状の違いにより生じる動作の違いを説明する。
作動による圧力を受けて、図３（ａ）に示すガス発生器は図３（ｂ）に示すように変形する。
このとき、リテーナ１６０は天板１１２方向に移動するが、段差部１１５にぶつかることでそれ以上の移動が阻止される。
そして、フィルタ７０は、図３（ａ）で示す正方形の断面形状が平行四辺形に近い断面形状に変化するため、ガスの流入面積が増大され、内部のガス通過距離も長くできるので、濾過性能が高められる。

Claims (7)

1. 天板とガス排出口が形成された上部周壁板を有するディフューザシェルと、底板と下部周壁板を有するクロージャシェルが、前記上部周壁板と下部周壁板が接合一体化されてなるハウジングで外殻が形成されており、
   前記ハウジング内には、
   前記クロージャシェル底板の中央部に配置された、カップ状容器内に点火手段が収容された点火手段室と、
   前記点火手段室の周囲に形成されたガス発生剤が充填された燃焼室と、
   前記天板に面するように配置された環状又は平板状のフィルタと、
   前記フィルタを支持するリテーナを有しており、
   前記リテーナが、
   底面と、前記底面の外周縁から少なくとも前記ディフューザシェル天板側に延ばされた、作動時における燃焼ガス通路を有する筒状壁面を有し、
   前記底面及び前記筒状壁面により前記フィルタの外周面及び下面のそれぞれの少なくとも一部を支持し、
   前記筒状壁面が、前記上部周壁板及び前記下部周壁板からなる周壁板に対して直接又は間接に圧入された状態で固定されているものであり、
   作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形して、前記リテーナと前記フィルタの両方が前記ディフューザシェル天板に対して密着されるように移動したとき、燃焼ガスが前記フィルタを通過した後、前記リテーナの筒状壁面の燃焼ガス通路を通り、前記ガス排出口から排出される、ガス発生器。
2. 前記リテーナが、前記筒状壁面の前記ディフューザシェル天板側の周縁部において周方向に凹凸を有しているものであり、
   作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形して、前記リテーナと前記フィルタの両方が前記ディフューザシェル天板側に移動したとき、
   前記リテーナ筒状壁面の凸部分が前記ディフューザシェル天板に当接され、前記リテーナ筒状壁面の凹部分が燃焼ガス通路を形成する、請求項１記載のガス発生器。
3. 前記ハウジング内において、
   前記クロージャシェルの下部周壁板に圧入され、さらに前記ディフューザシェル天板との間及び上部周壁板に形成されたガス排出口との間に間隙が形成されるようにして筒状部材が配置されており、
   前記筒状部材に対して前記リテーナが圧入固定されている、請求項１又は２記載のガス発生器。
4. 天板とガス排出口が形成された上部周壁板を有するディフューザシェルと、底板と下部周壁板を有するクロージャシェルが、前記上部周壁板と下部周壁板を接合一体化され、周壁板を形成してなるハウジングで外殻が形成されており、
   前記ハウジングが、その上部周壁板に形成された段差部を有しており、前記段差部により前記ディフューザシェルのガス排出口を含む上部周壁板の内径が、残部の上部周壁板の内径よりも小さくなるようにして形成されたものであり、
   前記ハウジング内には、
   前記クロージャシェル底板の中央部に配置された、カップ状容器内に点火手段が収容された点火手段室と、
   前記点火手段室の周囲に形成されたガス発生剤が充填された燃焼室と、
   前記天板に面するように配置された環状又は平板状のフィルタと、
   前記フィルタを支持するリテーナを有しており、
   前記リテーナが、
   前記フィルタの下面の少なくとも一部を支持する底面を有し、
   周縁が周壁板の内周面に対して前記段差部と間隔をおいて、圧入固定されているものであり、
   作動時において、前記ハウジングが前記ディフューザシェル天板と前記クロージャシェル底板の両方向に変形したとき、前記リテーナ周縁が前記段差部に当たって移動が阻止されたとき、前記フィルタが前記ディフューザシェル天板に対して密着されていおり、燃焼ガスが前記フィルタを通過した後、前記ガス排出口から排出される、ガス発生器。
5. 前記フィルタおよびリテーナが環状のものであり、
   前記フィルタの環状底面が前記リテーナの環状底面で支持され、前記フィルタの外周面が前記リテーナの筒状壁面により支持されており、
   前記リテーナが、フィルタと面する環状底面の内周縁側にガス通路となる貫通孔を有しているものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器。
6. 前記リテーナが環状のものであり、
   前記フィルタが、外周面、環状天面及び環状斜面を有する環状のもので、厚さ方向の断面でみたとき、前記の外周面、環状天面及び環状斜面からなる、ハウジング中心軸側の厚さが最小である略三角形のものであり、
   前記フィルタ環状斜面の外周面側の一部のみが前記リテーナの底面で支持され、前記フィルタの外周面が前記リテーナの筒状壁面により支持されているものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器。
7. 前記フィルタおよびリテーナが環状のものであり、
   前記フィルタの内周面が、前記リテーナの環状底面よりも前記ハウジング中心軸側に突き出された状態で配置されている、請求項１〜６のいずれか１項記載のガス発生器。

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