JP4280161B2 - エアバッグ用ガス発生器 - Google Patents

Description

本発明は、車輌に搭載されるエアバッグシステムに使用され、且つ衝突時にエアバッグを膨張させる為のガスを放出させるエアバッグ用ガス発生器に関するもので、好適には、乗員の側面にエアバッグを生じさせる為のエアバッグシステムに使用されるエアバッグ用ガス発生器に関する。

自動車その他の車輌に取り付けられるエアバッグ用ガス発生器としては、運転席用のもの、助手席用のもの、サイド用のもの、カーテン用のもの、プリテンショナー用のものなど、その取り付け位置や使用目的などに適した各種のガス発生器が提供されている。

この内、サイド用のエアバッグ用ガス発生器は、車輌における側面衝突時の安全性を向上させる等、乗員の側面に対して保護を与えるエアバッグを膨張させるものであり、多くの場合、シートバックやＢピラー（センターピラー）等に取り付けられている。

特にサイド用のエアバッグ用ガス発生器や他の小型ガス発生器の場合には、その設置スペースの確保に関する課題やガス発生器自体の軽量化の点から、バッグを膨張させる為のガスの発生源として、固形のガス発生剤を使用する火工式ガス発生器も使用されている。かかるガス発生器では、ガス発生源である固形のガス発生剤が燃焼することによって、エアバッグを膨張させる為のガスを生じさせものであり、そのガスは高温であって、且つ燃焼に際しては燃焼副生成物も生じさせることから、一般には燃焼により生じたガスを浄化・冷却する為のフィルタも使用されている。この場合でも、車両に於ける設置スペースの確保に関する問題を解決する必要があり、また浄化・冷却効率を高める必要もある。更に、サイド用のエアバッグ用ガス発生器の場合には、乗員と車両内の構造物との空間が小さく、より早くエアバッグを膨張させなければならないことから、ガス発生器に使用されるフィルタは、ガスの放出に際して極力支障を来さないものであることも必要である。

更に、ガス発生器の製造の困難性を回避する為、及び構造の複雑さに起因する不具合の発生を無くすなどの為に、ガス発生器の構造自体が簡易であることも必要である。

従前のサイド用のガス発生器は、例えば特許文献１等に示されている。しかし、この文献に示されているガス発生器は、ガス供給源として加圧ガスを用いるものであることから、フィルタを使用するものではない。

また、フィルタを使用するガス発生器は、例えば特許文献２に示されている、しかし、この公報に開示されたガス発生器は、複数の部材を用いて形成され、構造が複雑である他、点火器は、ガスが放出される向きに沿って配置されることから、エアバッグの取り付けに際して干渉乃至障害になる。更に、ガス発生剤が収容される空間は、おおよそ鼓型に形成され、且つその中央を余計に窄めて形成されていることから、ガス発生剤の着火火炎がガス発生剤収容空間の全体に行き渡る際、この窄められた内径部分が着火火炎の円滑な伝火を阻害することになる。依って、このガス発生器も、上記課題を解決するものとはなっていない。特に、ガス発生器作動開始後早期にガスの発生を必要とする場合や、ガス発生器作動開始後初期の段階で多量のガスの発生を必要とする場合には、ガス発生剤が収容される空間内に、この様な窄められた部分が形成されるのは好ましくない。
米国特許５５４２７０２号公報 独国特許４００５７６８号公報

よって本発明は、特にサイド用のエアバッグ用ガス発生器や他の小型ガス発生器に於いて、その設置スペースの確保（即ち小型化）や軽量化に関する課題を効果的に解決することができ、特に固形のガス発生剤を使用する火工式ガス発生器であって、フィルタにおけるガスの浄化・冷却効率を高めることができ、更にガスの放出に際して、フィルタが極力支障を来すことなく、そして簡易な構造としたエアバッグ用ガス発生器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明では以下のエアバッグ用ガス発生器を提供する。即ち、
周面に１又は２以上のガス排出口を有し且つ少なくとも一端部が閉塞された筒状ハウジング内に、ガス発生剤の収容空間を内部に画定する内筒部材と、ガス発生剤の燃焼によって生じるガスを浄化するフィルタと、前記収容空間に収容されるガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段とを含んで収容してなるエアバッグ用ガス発生器であって、
前記内筒部材は、第１外径部分と、この第１外径部分よりも大きく且つハウジングの内周面に当接する外径に形成された第２外径部分とを有すると共に、当該第１外径部分側の先端をハウジングの閉塞側端部（一端部）に当接しており、
前記フィルタは、前記内筒部材の第１外径部分の径方向外側に設けられ、
前記点火手段は、前記ハウジングの閉塞側端部の反対側端部（他端部）に設けられる、エアバッグ用ガス発生器を提供する。

上記本発明のガス発生器では、フィルタは、ハウジング内に配置される内筒部材の内、第１外径部分の半径方向外側にだけ設けられることから、ハウジング内の軸方向全体に亘ってフィルタを配置した場合と比較して、同じ重量のフィルタを使用する場合であっても、軸方向の長さが短い分、フィルタの厚みを大きくすることができる。その結果、ガスの通過距離が長くなるため、フィルタの冷却効果を向上させることができる。依って本発明のガス発生器で使用されるフィルタは、十分な冷却効果を有しながらも、ガスの通過に障害を生じさせないものとなる。

また、点火手段は、前記ハウジングの閉塞側端部の反対側端部（他端部）に設けられており、これはハウジングに於けるガス排出口の開口方向（即ちガスの放出方向）とは違う位置であることから、点火手段がエアバッグの取り付けに際して障害になることもない。このように形成された結果、点火手段の設置箇所側（他端部側）からハウジングの閉塞端部（一端部）側に向かって、燃焼室（即ちガス発生剤の収容空間）をガスが流れる時には、本来ならば、フィルタは軸方向に圧縮力を受けて損傷されることになる。併しながら本発明のエアバッグ用ガス発生器では、フィルタは内筒部材の外側に設けられ、この内筒部材における第１外径部分側の先端、即ち第１外径部が形成されている部分よりも更にハウジング閉塞側端側に存在する部分（外径は問わない）の先端を、ハウジングの閉塞側端部（一端部）に当接させていることから、この内筒部材がガス流通時の作用（圧縮力）を負担し、フィルタが損傷を受けることはない。更に、内筒部材に形成された第２外径部分は、ハウジングの内周面に当接することから、フィルタとハウジングとの間に於けるガスのショートパスを防止でき、且つ内筒部材の位置決めを果たすことができる。

ハウジングは、ガス発生器の外郭容器として機能するものであり、特に、一端部が閉塞された筒状であって、その周面には１又は２以上のガス排出口が形成されている。ハウジングの一端部は、ハウジングの周壁と一体状に形成された閉塞部で閉塞されているのが好ましいが、周壁部とは別部材として形成された閉塞部で閉塞する事もできる、このハウジングにおける開放する他端部は、後述するように点火手段を保持乃至固定する点火器カラーで閉塞する他、他の部材、例えば金属板などで閉塞することもできる。

そして上記ハウジング内には、少なくとも、ガス発生剤の収容空間を内部に画定する内筒部材と、ガス発生剤の燃焼によって生じるガスを浄化するフィルタと、前記収容空間に収容されるガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段とが収容される。

内筒部材は、略筒状であり、その長さ方向に亘って少なくとも２つ以上の外径（第１外径部分及び第２外径部分）を有するものとして形成されている。そして異なる外径に形成された部分（第１外径部分、第２外径部分）は、軸方向に隣接することができる他、これら異なる外径部分とは更に異なる外径に形成された部分（第３外径部分）を介在させて、軸方向に隣り合っても良い。即ち内筒部材は、相互に異なる外径に形成された少なくとも２つの部分を備えており、その内の１つの外径を有する部分（即ち第２外径部分）は、ハウジングの内面に当接する大きさ（外径）に形成されて、他の１以上の外径に形成された部分（第１外径部分）は当該第２外径部分よりも小さい外径で形成されている。そして、第１外径部分をハウジングの閉塞された側の端部に向けて、その先端を当該ハウジングの閉塞された端面に当接して配置されている。かかる内筒部材の内側には、ガス発生剤を収容する空間が形成されており、また周面には、ガス発生剤収容空間内のガス発生剤の燃焼によって生じたガスを内筒部材外に放出するための１又は２以上の開口が形成されている。この開口から放出されるガスは、その後フィルタによって浄化される必要があることから、望ましくはフィルタに覆われる部分、例えば第１外径部分の全部又は一部に形成されることが望ましい。

フィルタは、前記内筒部材の内部空間に収容されたガス発生剤の燃焼によって生じたガスを浄化する機能、及びガスを冷却する機能を有し、これは内筒部材の径方向外側、望ましくは第１外径部分の径方向外側に設けられる。特に、フィルタが第１外径部分の径方向外側に設けられる場合には、当該第１外径部分はフィルタに覆われる部分と定義することもできる。内筒部材の第１外径部分がフィルタに覆われる場合には、当該第１外径部分は、少なくともハウジング内周面との間に、フィルタを収容し得るだけの空間を確保するように形成され、望ましくは、第１外径部分に設けられたフィルタの外周面と、ハウジング内周面との間に、ガスの流通空間として機能し得る空間を確保して形成される。

点火手段は、ガス発生器の作動を開始させるために機能するものであり、電気的な作動信号を受領して、ガス発生器の作動を開始するための火炎や熱ミストなどを生じさせる点火器を含んで構成することができる他、更に点火器の火炎や熱ミストを増幅させる伝火薬を含んで構成することもできる。この点火器は、ハウジングの閉塞された端部（一端部）に対向する反対側（開放側）端部（他端部）に設置される。

上記本発明に係るエアバッグ用ガス発生器においては、更に以下の態様を伴うことが望ましい。

即ち、ガス発生剤の収容空間が、相互連通可能として軸方向に隣り合う２つの燃焼室からなり、前記ハウジングの閉塞側端部（一端部）には第１燃焼室が、ハウジングの閉塞側端部の反対側端部（他端部）には第２燃焼室が、それぞれ設けられ、前記点火手段は第２燃焼室内に設けられると共に、第１燃焼室及び第２燃焼室に充填されるガス発生剤は、各燃焼室間において、相互に、充填量、組成、組成比、サイズ、形状のうち、少なくとも１つが異なるガス発生器である。当該ガス発生器では、軸方向に隣り合う２つの燃焼室は相互連通可能に形成されることになるが、これは当初から連通する様に（即ち常に連通しているように）形成する他、ガス発生器の作動に際して閉塞部材（破裂板など）が消滅、変形、移動、及び／又は燃焼されて連通するように形成することもできる。なお、第１燃焼室と第２燃焼室とを仕切る一例として、内筒内に圧入によって固定される仕切り部材を使用することができる。かかる仕切り部材としては、例えば、第１燃焼室と第２燃焼室が常時連通するような連通孔を備えるもの、或いは第２ガス発生剤の燃焼時に当該連通孔が形成されるものとして形成することができる。またこの連通孔の開口面積を調整して、第２ガス発生剤の燃焼性能を調整することもできる。

このように各燃焼室毎にガス発生剤を異ならせれば、ガス発生剤の燃焼により発生するガスの発生量を、ガス発生器の作動に際して変化させることができ、その結果、エアバッグを初期の段階は急速に膨張させ、次第にゆっくり膨張させたり、或いはその逆のパターンで膨張させる等、エアバッグの膨張パターンを適宜調整することが可能となる。

更に本発明において、第１燃焼室に配置されるガス発生剤は、燃焼温度（ガス発生剤燃焼時に発生する温度。以下同じ）が１０００〜１７００℃、望ましくは１０００〜１６００℃、更に望ましくは１０００〜１５００℃であり、第２燃焼室に配置されるガス発生剤は、燃焼温度が１７００〜３０００℃、望ましくは１７００〜２８００℃、更に望ましくは１７００〜２５００℃であることが好ましい。かかるガス発生剤の燃焼温度は、理論計算により求めることができ、例えば米国NAVAL WEAPONS CENTERの基本プログラムに基づいて作成されたNEW PEP(NEW PROPELLANT EVALUATION PROGRAM)によって計算することができる。このようにガス発生剤の燃焼温度が低い場合には、冷却目的で必要とされるフィルタ（即ちクーラントとしても機能するフィルタ）の量も少なくても良いことから、ガス発生器の小型、軽量化にとって非常に好ましい。但し、ガス発生剤は、一般に燃焼温度が低いと着火性も低下する傾向にある。併しながら、本発明のガス発生器に於いては次のようにして、かかるガス発生剤の着火性に関する問題を解決することができる。即ち、特に第１燃焼室に収容されるガス発生剤（以下、第１ガス発生剤とする）の燃焼温度が低い（即ち、着火性が低い）場合には、第２燃焼室に配置するガス発生剤（以下、第２ガス発生剤とする）として、第１ガス発生剤よりも燃焼温度が高い（即ち、着火性の良い）ガス発生剤を使用することで、第１ガス発生剤の着火・燃焼を促進させることができる。

このような燃焼温度を有するガス発生剤の組合せは、例えば、第１ガス発生剤が硝酸グアニジンと塩基性硝酸銅を含んで構成されるガス発生剤であり、第２ガス発生剤がニトログアニジン、硝酸ストロンチウムを含有してなるガス発生剤とすることができる。即ち、硝酸グアニジンと塩基性硝酸銅を含んで構成されるガス発生剤（第１ガス発生剤）は、その燃焼温度及び着火性は低いものとなるが、これを通常伝火薬として使用されているボロン硝石を用いて着火しようとしても、当該ボロン硝石は粉体で用いられることから瞬時に燃焼が終了してしまう。この場合、ボロン硝石の量を増やしたとしても、ガス発生剤を燃焼させて且つ燃焼を係属させるには不十分である。そこで、このような燃焼温度及び着火性の良くない第１ガス発生剤を着火・燃焼させるために、前記ニトログアニジン、硝酸ストロンチウムを含有してなるガス発生剤など、或る程度燃焼時間が持続するガス発生剤を第２ガス発生剤として使用する事が望ましい。此により、当該第２ガス発生剤自体の燃焼が或る程度持続される為、第１ガス発生剤は比較的長時間、第２ガス発生剤の燃焼火炎に晒されることになり、その結果、着火性の良くない第１ガス発生剤でも燃焼させることができる。このような作用効果からすると、第２ガス発生剤は従来の点火器や伝火薬によって直接着火・燃焼されないもの（或いは着火・燃焼するガス発生剤であったとしても、それを含んで構成されたガス発生器が十分に乗員拘束機能を発揮し得ないような燃焼性能のもの）と定義付けることもでき、このように定義付けられる第２ガス発生剤の場合には、上記燃焼温度の範囲内に厳密に拘束されるものではない。

なお、ガス発生剤の全体として、その燃焼温度を低下させることにより、使用するフィルタ（クーラントとしても機能するフィルタ）の量を減じることができるという点では、第１ガス発生剤の充填量の方が第２ガス発生剤の充填量よりも多いことが好ましい。そこで本発明のガス発生器では、必要に応じて、第１ガス発生剤と第２ガス発生剤の充填量を、圧入される仕切板で任意の比率に設定することもできる。これにより発生するガス発生剤の燃焼温度を、任意にきめ細かく調整することができ、ガス発生器の作動出力を細やかにコントロールすることのできるエアバッグ用ガス発生器が提供される。

また本発明のエアバッグ用ガス発生器では、ハウジングを軸方向に長尺に形成した筒状とし、前記内筒部材には、ガス発生剤の収容空間と内筒部材の外部環境との相互連通を果たし得る１又は２以上の開口を、第１外径部分における前記ハウジング閉塞側端部寄りの周面に局所的に偏在させて形成することもできる。内筒部材に形成される１又は２以上の開口は、ガス発生剤の収容空間内で生じたガスを、内筒部材の外側（即ち外部環境）に放出させる為のガスの出口として機能するものであり、これは当初から連通する様に（即ち常に開口しているように）形成する他、ガス発生器の作動に際して閉塞部材（破裂板など）が消滅されて連通（開口）するように形成することもできる。このように形成されたガス発生器に於いては、軸方向に長尺に形成されたガス発生器に於いて、一端側に点火手段、他端側に開口が形成されることになる。即ち、内筒部材の内側に形成されたガス発生剤収容空間（即ち、燃焼室）内に於いて、点火手段が設置された側からガス発生剤の燃焼が始まると、その火炎や高温のガスは、点火手段が配置された側に対向する反対側に設けられた前記開口に向かって流れることになる。従って、長尺のハウジングであっても、その１つの端部（点火器が配置されている側の端部）で発生した燃焼が反対端部まで進み、内筒部材内のガス発生剤全量を効果的に着火・燃焼させることができる。特に第１ガス発生剤の燃焼性の向上を図ることができる。

また本発明のエアバッグ用ガス発生器では、内筒部材における前記第１外径部分と第２外径部分との間に、更に、該第１外径部分よりも大きい外径で且つ第２外径部分よりも小さい外径の第３外径部分を設けることもできる。このように第３外径部分を設けることにより、結果として一定のガス発生剤収容空間を確保し、且つフィルタを設置する為の第１外径部分を確保しながらも、第２外径部分の範囲（又は周面積）を小さくすることができ、此によりハウジングと内筒部材との接触面積が小さくなり、内筒部材からハウジングへの伝熱、更にはフィルタの熱の内筒部材を介してのハウジングへの伝熱を効果的に阻止することができる。即ち、内筒部材に、更に、ハウジング内周面に接していない第３外径部分を形成することにより、燃焼室内で発生した熱がハウジング周壁部に伝わりにくいものとなる。

また本発明のエアバッグ用ガス発生器では、着火電流により作動する点火器を含んで構成される点火手段を使用し、当該点火器を、前記ハウジングにおける閉塞側端部の反対側端部を閉塞するカラー部材に取り付け、当該カラー部材に、内筒部材の第２外径部分側の端部を当接させることもできる。此により点火器の固定及び位置決めが容易となり、またカラー部材を固定することにより、内筒部材の固定をも行うことが可能となる。このようにして固定された内筒部材は、ハウジングの閉塞側端部とカラー部材とにより挟持され、その移動が阻止される。またフィルタは、この挟持されて固定された内筒部材に設けられて固定されることから、ハウジング内に収容される構造物を、一括して固定することができる。特に点火器カラーを固定する際には、ハウジングの開放側端部（閉塞側端部の反対側）をかしめることによって点火器カラーを固定することが望ましい。此により、カラーの固定を容易に行うことができ、且つハウジング端部をかしめる際にカラーの位置決めも果たされる為である。

特にカラー部材や内筒部材の固定に関しては、本発明のエアバッグ用ガス発生器では、ハウジングの内周面に突起部を形成し、この突起部に内筒部材の第２外径部分側の端部及び前記カラー部材を当接させることもできる。このように形成した場合には、ガス発生器の組み立てに際して、この突起部で内筒部材を一旦固定してから、点火器を設けた点火器カラーを組み付けることもできる。これにより、ガス発生器の製造ラインに於いて、搬送中に於ける部品の脱落などを危惧することなく、安心して製造することができる。更に、点火器カラーを固定する際のハウジング開放側端部のかしめの力が、内筒部材に直接作用するのを防止することができる。

そして本発明のエアバッグ用ガス発生器では、前記ハウジングに設けられるガス排出口を、ハウジングの軸方向中央よりも点火手段が配置される側寄りに形成することもできる。このように形成すれば、２つのガス発生器を連結して使用する際、即ち衝撃により、作動させるガス発生器の個数や、作動タイミングを調整し得るガス発生器とするに際して、点火手段が存在しない側の端部を連結することで、連結される各ガス発生器の点火手段は、それぞれ連結された箇所から離れた位置に存在することができ、此により、当該点火手段に繋がる、作動信号送信の為のリードワイヤーの引き出しを容易に行うことができると共に、エアバッグとの干渉も生じない。また、連結されるガス発生器に於けるガス排出口も、それぞれのガス発生器に於ける点火手段側、即ち連結された箇所から離れた側に形成されることになる。此により、それぞれのガス発生器毎に異なるエアバッグを繋げて使用する際に、各エアバッグとガス排出口との連結を容易に行うことができる。このように２つのガス発生器を連結し、各ガス発生器毎に異なるエアバッグを繋げる態様は、例えば乗員の胸側を拘束するエアバッグと、乗員の腰側を拘束するエアバッグとを異なるものとし、それぞれのエアバッグを別個のガス発生器で膨らませる場合に有利なものとなる。なお、このガス発生器は、サイド用エアバッグシステムだけでなく、運転席用、助手席用、カーテン用などのエアバッグシステムに使用することができる。

本発明により、サイド用のエアバッグ用ガス発生器や他の小型ガス発生器に於いて、その設置スペースの確保や軽量化に関する課題を効果的に解決することができる。特に固形のガス発生剤を使用する火工式ガス発生器でフィルタが使用される場合には、当該少量びフィルタによるガスの浄化・冷却効率を高めることができ、更にガスの放出に際して、フィルタが極力支障を来すことなく、そして簡易な構造としたエアバッグ用ガス発生器が提供される。

更に、第１燃焼室と第２燃焼室とに異なるガス発生剤を充填したガス発生器では、第１ガス発生剤として着火性の低いものが使用された場合であっても、これを効果的に燃焼させることができ、また内筒部材に更に第３外径部分を形成したガス発生器では、ガス発生剤の燃焼によって生じた熱がハウジングに伝熱するのを極力低減することができる。そして点火器カラーを用いることにより、ガス発生器の組み立てが容易になるばかりでなく、更にハウジング内に収容されるガス発生器の構成要素の固定を容易且つ確実に行うことができる。

本発明の実施形態を図面により説明する。図１は本発明に係るエアバッグ用ガス発生器の実施形態を示す軸方向に沿った断面図であり、図２及び３は他の実施態様を示す要部断面図である。

図１に示すガス発生器は、一端部を閉塞し、他端部を開放したハウジング10内に内筒部材20を配置し、且つ内筒部材20の外側にフィルタ3を設置し、内筒部材20の内側にガス発生剤(41,42)を充填している。そしてハウジング10の開放側端部12には点火手段である点火器5を固定した点火器カラー6を設け、当該ハウジング10の開放側端部12をかしめることで、この点火器カラー6を固定している。

図１に示す態様において、内筒部材20は、ハウジング10の閉塞側端部11から点火器5が収容される開放側端部12に向かって、第１外径部分21、第３外径部分23、第２外径部分22が形成されており、それぞれの外径部分は、この順序で外径が次第に大きくなるように形成されている。そして最も大きな外径に形成された第２外径部分22は、その外周面がハウジング10内周面に嵌入される大きさに形成されている。特にこの実施の形態では、各外径部分の軸方向長さは、それぞれの外径部分に於ける外径と反比例して形成されており、即ち、第２外径部分22、第３外径部分23、第１外径部分21の順で軸方向に長く形成されている。また、内筒部材20の第３外径部分23は、第２外径部分22よりも外径を小さく、即ちハウジング10内面に当接する事のない大きさに形成されている。このように第３外径部分23はハウジング周壁面との間に間隔が確保されるように形成され、且つ第２外径部分とハウジング周壁部との接触面積が小さいことから、内筒部材20からハウジング10に対する伝熱は極力削減されることになる。また第１外径部分21の径方向外側には、金属製線材を多層に巻いて形成されたフィルタ3が設けられており、当該第１外径部分21は、形成されるフィルタ3の厚み、及びフィルタ3の外側に確保される間隙7の幅を考慮してその外径が定められ、またその軸方向長さは、形成されるフィルタ3の軸芯長に合わせて形成されている。そして第１外径部分21には、ガス発生剤(41,42)の収容空間（燃焼室）と内筒部材20の外部環境との相互連通を果たし得る開口24が複数形成されており、内筒部材20の内側に収容されたガス発生剤(41,42)の燃焼により生じた火炎は、この開口24からフィルタ3に向けて放出される。

特に本発明に於けるフィルタ3は、軸方向長さが抑えられ、その分、肉厚に形成されていることから、ガスの通過面積を十分確保しながらも、ガスの冷却及び浄化効果を高めることができる。なお、フィルタ3は、この実施態様を示す図１に記載したものに限られることなく、更に肉厚に且つ軸方向に短く形成することもできる。また、フィルタ3は、第１外径部分21の全域を覆うことなく、一部の範囲を覆うように形成することもできる。但し、第１外径部分21の周面に形成される開口24は、フィルタ3に覆われている範囲に存在する必要がある。

また、この第３外径部分23は、第１外径部分21よりも大きな外径で形成されていることから、その内側に十分な空間を確保することができ、依って多くのガス発生剤を収容することが可能となる。

そして内筒部材20の内側には、燃焼室（即ち、ガス発生剤の収容空間）が確保されている。特にこの実施の形態では、内筒部材20内に、相互連通可能として軸方向に隣り合う２つの燃焼室が設けられており、ハウジング10の閉塞側端部11には第１燃焼室81が、ハウジング10の開放側端部12には第２燃焼室82がそれぞれ設けられている。そして第１燃焼室81と第２燃焼室82とは、両室を遮るように設けられた隔壁9で区画されており、一方でこの隔壁9には複数の貫通孔が形成されていることから、両燃焼室は常に連通可能となっている。そして第１燃焼室81内には第１ガス発生剤41が充填され、第２燃焼室82には第２ガス発生剤42が充填されている。このように２つの燃焼室に区画した場合、第１燃焼室81と第２燃焼室82とには、相互に異なるガス発生剤を充填することができ、例えば第１燃焼室81には着火性が低く、燃焼温度の低いガス発生剤（例えば、硝酸グアニジンと塩基性硝酸銅を含有するガス発生剤）を充填し、一方で第２燃焼室82には、第１ガス発生剤41の着火性の低さを補うように、着火性が良く且つ燃焼が持続するガス発生剤を使用することができる。特に、第１ガス発生剤の燃焼温度は１０００〜１７００℃の範囲にあることが望ましく、かかるガス発生剤は、例えば、硝酸グアニジン（４１重量％）と塩基性硝酸銅（４９重量％）、及びバインダーや添加物からなる組成物を、外径１．８ｍｍ、厚さ１．９ｍｍで内径０．７ｍｍの単孔円筒状に形成することで得ることができる。また第２ガス発生剤の燃焼温度は１７００〜３０００℃の範囲にあることが望ましく、かかるガス発生剤は、例えば、ニトログアニジン（３４重量％）、硝酸ストロンチウム（５６重量％）からなる組成物を、外径１．５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのペレット状に形成することで得ることができる。なお、ガス発生剤の燃焼温度は、組成、組成比、形成される形状や大きさ等によって適宜調整することができる。

この実施の形態では、第１燃焼室81は第１外径部分21の内側に設けられ、第２燃焼室82は、第３外径部分23及び第２外径部分22の内側に設けられているが、隔壁9の位置を調整することにより、各燃焼室の容積を調整することもできる。

そして本実施の形態においては、ハウジング10の内面に突起14が形成されており、これが内筒部材20の第２外径部分22側の端部を支持し、当該内筒部材20を固定している。即ち、内筒部材20の第１外径部分21側の端部（必ずしも第１外径部分の端部である必要はなく、更に内径を小さく又は大きく形成した部分がある場合にはその端部）は、ハウジング10の閉塞側端部11に当接しており、他端側端部（第２外径部分22側の端部）はハウジング10の内面の突起14に当接していることから、当該内筒部材20は、その両端が挟持され、固定されている。かかるハウジング10内面の突起14は、ハウジング10の該当個所をかしめることにより形成することができる。

そしてハウジング10における閉塞側端部11には、点火器カラー6に固定された点火器5が、点火手段として設置されている。この点火器カラー6は、ハウジング10の開放側端部12をかしめて、前記ハウジング10内面の突起14との間で挟持することにより固定されている。なお、点火器カラー6には、その周面とハウジング10内面との間に於ける、ガスの通過を阻止するためにO-リングなどのシール部材61が設けられている。

このように形成されたガス発生器では、作動信号（電流）により点火器5が作動して火炎を生じさせると、その火炎により第２ガス発生剤42が着火され、この第２ガス発生剤42の燃焼火炎により第１ガス発生剤41を着火燃焼させる。そして両ガス発生剤の燃焼によって生じたガスは、内筒部材20の開口24からフィルタ3に向けて放出され、フィルタ3を通過する間に浄化・冷却されて、間隙7を通りガス排出口13から排出される。

なお、この図１に示す態様において、ガス排出口13は、閉塞側端部11から離れる方向、即ち開放側端部12（点火手段が設けられる側）に形成されていることから、２つのガス発生器を連結するに際してハウジング10の閉塞側端部11同士を連結すれば、連結される２つのガス発生器同士に於けるガス排出口13と点火手段は、より離れた箇所に存在することになる。これにより、それぞれのガス発生器に於けるガス排出口13を、相異なるエアバッグに繋げるのが容易になると共に、各点火器5へのリードワイヤー（作動信号を伝えるためのコード）の接続も容易となる。

図２は、特に内筒部材20の第２外径部分22側の端部を、点火器カラー6に当接させている態様を示している。即ち、上記図１に示した態様では、ハウジング10内に突起14を設けて、これで内筒部材20を支持するものとなっているが、この実施態様に示すハウジング10'は、かかる突起を設けることなく、点火器カラー6の固定に際して、その端面で内筒部材20を固定することもできる。

更に図３は、内筒部材20'、特に第１外径部分21'に形成される開口24が、第１外径部分21'における、ハウジング10閉塞一端部側の周面に局所的に偏在して形成された態様を示している。このように形成することにより、第２燃焼室82、及び第１燃焼室81のガスや火炎は、当該開口24に向けて流れることから、第１燃焼室81内のガス発生剤の着火性を向上させることができる。そしてガス排出口13は、この開口24から離れた位置に形成されていることから、開口24から排出されるガスは、恰もフィルタ3を斜めに横切る如く通過することから、一層ガスの浄化・冷却が促進されることになる。このほか、開口24の配置を内筒部材20'の第１外径部分21に形成する際に、閉塞側端部11に向かって徐々に開口面積が拡大するように複数の列に形成することができる。

また図１に示すフィルタは、一本の線材を多層に巻いて形成されている。かかるフィルタは、例えば、心棒に対して１本の線材を多層に巻き、その後心棒から取り外して内筒部材２０の第１外径部分２１に設置する他、内筒部材２０の第１外径部分に直接巻き付け、そのまま内筒部材２０ごとハウジング内に配置することも可能である。特に後者の場合（線材を巻き付けた内筒部材ごと配置する場合）には、心棒を外したときに生じる線材の解れを防止することができる。線材の巻き終わりはスポット溶接などで固定すれば、解れることはない。

なお、図１に示すフィルタとしては、上記したような線材を巻いて形成したフィルタ以外にも、ニット編みした線材を多層に巻き、型内で圧縮形成したフィルタを用いたり、平織金網、畳織金網、パンチングメタル、エキスパンドメタルなどを多層に巻いたものを使用することができる。

エアバッグ用ガス発生器を示す軸方向断面図。 エアバッグ用ガス発生器の他の態様を示す要部断面図。 エアバッグ用ガス発生器の更に他の態様を示す要部断面図。

符号の説明

３ フィルタ
５ 点火器
６ 点火器カラー
10 ハウジング
11 閉塞側端部
12 開放側端部
13 ガス排出口
20 内筒部材
21 第１外径部分
22 第２外径部分
23 第３外径部分
24 開口
41，42 ガス発生剤
81，82 燃焼室

Claims (7)

1. 周面に１又は２以上のガス排出口（13）を有し且つ少なくとも一端部が閉塞された筒状ハウジング（10）内に、ガス発生剤の収容空間を内部に画定する内筒部材（20）と、ガス発生剤の燃焼によって生じるガスを浄化するフィルタ（3）と、前記収容空間に収容されるガス発生剤を着火・燃焼させる点火手段とを含んで収容してなるエアバッグ用ガス発生器であって、
   前記内筒部材（20）は、第１外径部分（21）と、この第１外径部分（21）よりも大きく且つハウジング（10）の内周面に当接する外径に形成された第２外径部分（22）とを有し、更に前記第１外径部分（21）と前記第２外径部分（22）との間に第３外径部分（23）を有しており、
   前記第１外径部分（21）、前記第３外径部分（23）、前記第２外径部分（22）の順で外径が大きくなるように形成されており、
   前記第２外径部分（22）、前記第３外径部分（23）、前記第１外径部分（21）の順で軸方向に長くなるように形成されており、
   前記第１外径部分（21）の先端部のみがハウジングの閉塞側端部（11）に当接されており、
   前記第３外径部分（23）は、ハウジング（10）内周面との間に間隔が確保されるように形成されており、
   前記第１外径部分（21）で囲まれる空間内が、第１ガス発生剤（41）が収容された第１燃焼室（81）であり、
   前記第２外径部分（22）と前記第３外径部分（23）で囲まれた空間内が、第２ガス発生剤（42）が収容された第２燃焼室（82）であり、
   前記第１燃焼室（81）と前記第２燃焼室（82）が隔壁（9）で区画されており、
   前記フィルタ（3）は、前記内筒部材（20）の第１外径部分（21）の径方向外側に設けられ、
   前記点火手段は、前記ハウジング（10）の閉塞側端部（11）の反対側端部に設けられる、エアバッグ用ガス発生器。
2. 第１燃焼室及び第２燃焼室に充填されるガス発生剤は、各燃焼室間において相互に、充填量、組成、組成比、サイズ、形状のうち、少なくとも１つが異なる請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
3. 前記第１燃焼室に配置されるガス発生剤は燃焼温度１０００〜１７００℃であり、第２燃焼室に配置されるガス発生剤は、燃焼温度１７００〜３０００℃である請求項２記載のエアバッグ用ガス発生器。
4. 前記ハウジングは、軸方向に長尺に形成された筒状であって、前記内筒部材には、ガス発生剤の収容空間と内筒部材の外部環境との相互連通を果たし得る１又は２以上の開口が、第１外径部分における前記ハウジング閉塞一端部寄りの周面に局所的に偏在して形成されている請求項１〜３の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
5. 前記点火手段は、着火電流により作動する点火器を含んで構成され、当該点火器は、前記ハウジングにおける閉塞側端部の反対側端部（開放側端部）を閉塞するカラー部材に取り付けられ、当該カラー部材には、内筒部材の第２外径部分側の端部が当接している請求項１〜４の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
6. 前記点火手段は、着火電流により作動する点火器を含んで構成され、当該点火器は、前記ハウジングにおける閉塞側端部の反対側端部（開放側端部）を閉塞するカラー部材に取り付けられ、前記ハウジングには、その内周面に突起部が形成されており、当該突起部には前記内筒部材の第２外径部分側の端部及び前記カラー部材が当接している請求項１〜４の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
7. 前記ハウジングに設けられるガス排出口は、ハウジングの軸方向中央よりも点火手段が配置される側寄りに形成されている請求項１〜６の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。

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