JP6797072B2 - ガス発生器 - Google Patents
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Description
本発明は、エアバッグなどの人員拘束装置に使用されるガス発生器に関する。
二つの点火器と二つの燃焼室を有しているガス発生器として、燃焼室が隔壁により上下に分離されたタイプのデュアルパイロ式のものがある。
特許文献１の図１に示すガス発生器は、内部空間が分離プレート５、主燃焼室エンハンサチューブ１２、第２燃焼室エンハンサチューブ１３の３つの隔壁の組み合わせによって、主燃焼室１と第２燃焼室２の二つの燃焼室に分離されている。このため、部品数が多く、工数も多くなる。
特許文献１の図１に示すガス発生器は、内部空間が分離プレート５、主燃焼室エンハンサチューブ１２、第２燃焼室エンハンサチューブ１３の３つの隔壁の組み合わせによって、主燃焼室１と第２燃焼室２の二つの燃焼室に分離されている。このため、部品数が多く、工数も多くなる。
本発明は、構造が簡単で組み立ても簡単にできるガス発生器を提供することを課題とする。
本発明は、天板と、前記天板と軸方向に対向する位置にある底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口が形成された周壁部からなるハウジンングを有しており、
前記ハウジンング内が、軸方向および半径方向に仕切るように配置された隔壁によって、第１ガス発生剤が収容された前記天板側の第１燃焼室と、第２ガス発生剤が収容された前記底板側の第２燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第１ガス発生剤を燃焼させる第１点火器と、前記第２ガス発生剤を燃焼させる第２点火器が配置されており、
前記隔壁が、前記第１燃焼室と前記第２燃焼室を連通させるための連通孔を有する、前記第１点火器を包囲する筒状部と、前記筒状部の前記天板側の第２開口部から半径方向外側に伸ばされた環状部を有しているものであり、
前記筒状部の第２開口部とは軸方向反対側の第１開口部が前記第１点火器に当接され、前記環状部の外周縁部が前記ハウジングの周壁部に当接されていること前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである、ガス発生器を提供する。
前記ハウジンング内が、軸方向および半径方向に仕切るように配置された隔壁によって、第１ガス発生剤が収容された前記天板側の第１燃焼室と、第２ガス発生剤が収容された前記底板側の第２燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第１ガス発生剤を燃焼させる第１点火器と、前記第２ガス発生剤を燃焼させる第２点火器が配置されており、
前記隔壁が、前記第１燃焼室と前記第２燃焼室を連通させるための連通孔を有する、前記第１点火器を包囲する筒状部と、前記筒状部の前記天板側の第２開口部から半径方向外側に伸ばされた環状部を有しているものであり、
前記筒状部の第２開口部とは軸方向反対側の第１開口部が前記第１点火器に当接され、前記環状部の外周縁部が前記ハウジングの周壁部に当接されていること前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである、ガス発生器を提供する。
本発明のガス発生器は、ハウジンングの底板を下、天板を上にした状態のとき、ハウジンング内部が一つの隔壁で上下の二室に分離されているものであり、上側が第１燃焼室、下側が第２燃焼室になっている。
ハウジンングは、鉄、ステンレスなどの金属製である。
第１燃焼室内の第１ガス発生剤は第１点火器により着火燃焼され、第２燃焼室内の第２ガス発生剤は第２点火器により着火燃焼される。
第１点火器と第２点火器は、着火部を含む点火器本体が樹脂を介して金属製カラーと一体化されたものなどの公知のものが使用可能であり、いずれも底板に形成された穴に取り付けられている。
ハウジンングは、鉄、ステンレスなどの金属製である。
第１燃焼室内の第１ガス発生剤は第１点火器により着火燃焼され、第２燃焼室内の第２ガス発生剤は第２点火器により着火燃焼される。
第１点火器と第２点火器は、着火部を含む点火器本体が樹脂を介して金属製カラーと一体化されたものなどの公知のものが使用可能であり、いずれも底板に形成された穴に取り付けられている。
隔壁は、筒状部と環状部を有する部品であり、鉄、ステンレスなどの金属製である。
筒状部と環状部は一体成形されたものが好ましいが、別部材の筒状部と環状部が溶接などで一体にされたものでもよい。
筒状部と環状部は、それらの寸法を調整することで、ハウジング内に圧入して固定されていてもよい。
筒状部と環状部は一体成形されたものが好ましいが、別部材の筒状部と環状部が溶接などで一体にされたものでもよい。
筒状部と環状部は、それらの寸法を調整することで、ハウジング内に圧入して固定されていてもよい。
筒状部は、周壁部、底板側の第１開口部、天板側の第２開口部を有しており、周壁部は第１燃焼室と第２燃焼室を連通させるための１または複数の連通孔を有している。連通孔は、内側から金属製のシールテープなどの閉塞部材で閉塞されている。このため筒状部の内側から荷重や圧力がかかったときの閉塞部材の破裂圧は、外側から貼り付けられている場合と比べて大きい。
環状部は、筒状部の第２開口部から半径方向外側に伸ばされた形状のものであり、平面、曲面、段差面、または平面、曲面および段差面の組み合わせからなるものである。
筒状部は、軸方向に延在することで第１点火器を包囲して第２燃焼室から分離しており、環状部は半径方向に延在することで第１燃焼室と第２燃焼室をハウジング内で上下に分離している。
筒状部の第２開口部は第１燃焼室内に面しており、第１点火器は第１ガス発生剤と接触されているが、別に第１点火器と第１ガス発生剤の間に袋状容器などに入った伝火薬が配置されていてもよい。
環状部は、筒状部の第２開口部から半径方向外側に伸ばされた形状のものであり、平面、曲面、段差面、または平面、曲面および段差面の組み合わせからなるものである。
筒状部は、軸方向に延在することで第１点火器を包囲して第２燃焼室から分離しており、環状部は半径方向に延在することで第１燃焼室と第２燃焼室をハウジング内で上下に分離している。
筒状部の第２開口部は第１燃焼室内に面しており、第１点火器は第１ガス発生剤と接触されているが、別に第１点火器と第１ガス発生剤の間に袋状容器などに入った伝火薬が配置されていてもよい。
第１点火器が作動して火炎などの燃焼生成物が発生すると、第１燃焼室内の第１ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスが発生した後、ガス排出口から排出される。このとき、第１燃焼室と第２燃焼室は隔壁で仕切られ、かつ筒状部の連通孔が閉塞部材で閉塞された状態が維持されているため、第１点火器の作動により第２燃焼室内の第２ガス発生剤が着火されることはない。
第２点火器が作動して炎などの燃焼生成物が発生すると、第２燃焼室内の第２ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスが発生する。
第２燃焼室内で発生した燃焼ガスは、隔壁の筒状部に形成された連通孔の閉塞部材を破って隔壁の筒状部内に入ったあと、第１燃焼室を経由してガス排出口から排出される。
本発明のガス発生器は、筒状部と環状部が一体になった状態の隔壁により第１燃焼室と第２燃焼室が分離されているので、ガス発生器の組み立てが容易である。
また一つの隔壁により第１燃焼室と第２燃焼室が分離されており、特許文献１のガス発生器のように複数の部品間の接触部分がなく、隔壁とハウジングとの接触部分のみであるため、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガス漏れの防止が容易になる。例えば筒状部と環状部は、板材をプレス成形で一体に形成することが出来る。
さらに筒状部と環状部が一体になっていることから隔壁全体で作動時の圧力を受けるため、変形し難く、部分的に歪みが生じることもないため、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガス漏れの防止が容易になる。また環状部は、筒状部の第２開口部の変形を抑制する補強手段として機能する。さらに第１ガス発生剤からの燃焼ガスで、第１燃焼室の内部圧力が上昇したときに、環状部の環状平面部は一体となって底板方向に押されることになるため、筒状部の第１開口部とハウジングの底板との密着性が増し、第１燃焼室内の燃焼ガスが第２燃焼室内に入って誤作動することが防止される。
第２点火器が作動して炎などの燃焼生成物が発生すると、第２燃焼室内の第２ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスが発生する。
第２燃焼室内で発生した燃焼ガスは、隔壁の筒状部に形成された連通孔の閉塞部材を破って隔壁の筒状部内に入ったあと、第１燃焼室を経由してガス排出口から排出される。
本発明のガス発生器は、筒状部と環状部が一体になった状態の隔壁により第１燃焼室と第２燃焼室が分離されているので、ガス発生器の組み立てが容易である。
また一つの隔壁により第１燃焼室と第２燃焼室が分離されており、特許文献１のガス発生器のように複数の部品間の接触部分がなく、隔壁とハウジングとの接触部分のみであるため、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガス漏れの防止が容易になる。例えば筒状部と環状部は、板材をプレス成形で一体に形成することが出来る。
さらに筒状部と環状部が一体になっていることから隔壁全体で作動時の圧力を受けるため、変形し難く、部分的に歪みが生じることもないため、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガス漏れの防止が容易になる。また環状部は、筒状部の第２開口部の変形を抑制する補強手段として機能する。さらに第１ガス発生剤からの燃焼ガスで、第１燃焼室の内部圧力が上昇したときに、環状部の環状平面部は一体となって底板方向に押されることになるため、筒状部の第１開口部とハウジングの底板との密着性が増し、第１燃焼室内の燃焼ガスが第２燃焼室内に入って誤作動することが防止される。
本発明のガス発生器の好ましい実施形態は、前記第１点火器がハウジングの中心軸から偏在されており、
前記隔壁の筒状部が、第１開口部が半径方向内側に突き出された環状内側突出部を有しており、
前記隔壁の環状部が、前記筒状部の第２開口部から半径方向外側に向かって、前記底板に沿う方向に形成された環状平面部と、前記環状平面部から前記天板方向に傾斜した環状傾斜面部と、前記環状傾斜面部から前記周壁部に沿う方向に形成された環状壁面部および前記環状壁面部の開口部に形成されたフランジ部を有しており、
前記環状内側突出部が前記第１点火器と前記底板に当接されており、少なくとも前記フランジ部が前記ハウジングの周壁部に当接されていることで前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである。
前記隔壁の筒状部が、第１開口部が半径方向内側に突き出された環状内側突出部を有しており、
前記隔壁の環状部が、前記筒状部の第２開口部から半径方向外側に向かって、前記底板に沿う方向に形成された環状平面部と、前記環状平面部から前記天板方向に傾斜した環状傾斜面部と、前記環状傾斜面部から前記周壁部に沿う方向に形成された環状壁面部および前記環状壁面部の開口部に形成されたフランジ部を有しており、
前記環状内側突出部が前記第１点火器と前記底板に当接されており、少なくとも前記フランジ部が前記ハウジングの周壁部に当接されていることで前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである。
第１点火器はハウジングの中心軸から偏在しており、隔壁は、筒状部の環状内側突出部が第１点火器（第１点火器の金属製カラー）と底板に当接されており、環状部が半径方向外側に伸ばされていることで第１燃焼室と第２燃焼室が分離されている。
隔壁が環状内側突出部と環状形斜面部を有することで、第１燃焼室の内部圧力が上昇したときに、環状内側突出部と環状部の環状平面部と環状傾斜面部は一体となって底板方向に押されることになる。よってハウジングの底板および周壁部との接触面積が増え、これらに対する密着性が増し、第１燃焼室内の燃焼ガスが第２燃焼室内に入って誤作動することが防止される。
また、第１点火器がハウジングの中心軸から偏在され、第１点火器が環状内側突出部に当接されて第１開口部に貫通されていることから、隔壁をハウジング内に取り付けた後に隔壁の回転を阻止でき、固定強度が高められる。環状内側突出部は、筒状部の第１開口部の内側に３６０°連続して形成されている。またフランジ部も３６０°連続して形成されている。
隔壁が環状内側突出部と環状形斜面部を有することで、第１燃焼室の内部圧力が上昇したときに、環状内側突出部と環状部の環状平面部と環状傾斜面部は一体となって底板方向に押されることになる。よってハウジングの底板および周壁部との接触面積が増え、これらに対する密着性が増し、第１燃焼室内の燃焼ガスが第２燃焼室内に入って誤作動することが防止される。
また、第１点火器がハウジングの中心軸から偏在され、第１点火器が環状内側突出部に当接されて第１開口部に貫通されていることから、隔壁をハウジング内に取り付けた後に隔壁の回転を阻止でき、固定強度が高められる。環状内側突出部は、筒状部の第１開口部の内側に３６０°連続して形成されている。またフランジ部も３６０°連続して形成されている。
本発明のガス発生器の好ましい実施形態は、前記環状平面部が、前記第２点火器の着火部と軸方向に対向する位置において前記天板側に突き出された凸部と前記凸部に対応する凹部を有しており、
前記第２点火器が、前記着火部を前記凹部と軸方向に対向させて配置されているものである。
前記第２点火器が、前記着火部を前記凹部と軸方向に対向させて配置されているものである。
凸部とそれに対応する形状の凹部は、半球状などの曲面からなるものが好ましい。凸部は環状平面部の第１燃焼室側に形成され、凹部は環状平面部の第２燃焼室側で凸部に対応した位置に形成されている。前記凹部が曲面であると、第２点火器が作動して生じた火炎などの燃焼生成物が第２燃焼室内に拡散し易くなるので好ましい。
また上記したとおり、第１点火器が作動して第１ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスが発生し、第１燃焼室の内部圧力の上昇により軸方向両側（天板側と底板側の両方）に力が加えられたとき、環状部の環状平面部と環状傾斜面部は底板方向に押されることになる。このとき、環状平面部が底板方向に突き出すように変形しても、凹部があるため、環状平面部が第２点火器の着火部に当接することが防止されるので、第２点火器の着火部分の開裂に影響がない。
また上記したとおり、第１点火器が作動して第１ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスが発生し、第１燃焼室の内部圧力の上昇により軸方向両側（天板側と底板側の両方）に力が加えられたとき、環状部の環状平面部と環状傾斜面部は底板方向に押されることになる。このとき、環状平面部が底板方向に突き出すように変形しても、凹部があるため、環状平面部が第２点火器の着火部に当接することが防止されるので、第２点火器の着火部分の開裂に影響がない。
本発明のガス発生器の好ましい実施形態は、前記ハウジングがディフューザシェルとクロージャシェルの組み合わせからなるものであり、
前記ディフューザシェルが、天板、ガス排出口を有する第１周壁部、前記天板に対向する第１開口部からなり、前記第１周壁部が、前記ガス排出口と前記第１開口部の間において、前記ガス排出口が形成された部分の内径（ｄ１）と前記第１開口部に繋がる部分の内径（ｄ２）の違い（ｄ２＞ｄ１）による環状面部を有しているものであり、
前記クロージャシェルが、底板、第２周壁部、前記底板に対向する第２開口部からなるものであり、
前記ディフューザシェルの第１周壁部内に前記クロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれているものであり、
前記隔壁の環状部の環状壁面部が前記クロージャシェルの第２周壁部に当接され、前記前記隔壁の環状部のフランジ部が、前記クロージャシェルの第２開口部の環状端面、前記ディフューザシェルの環状面部との間に挟まれているものである。
前記ディフューザシェルが、天板、ガス排出口を有する第１周壁部、前記天板に対向する第１開口部からなり、前記第１周壁部が、前記ガス排出口と前記第１開口部の間において、前記ガス排出口が形成された部分の内径（ｄ１）と前記第１開口部に繋がる部分の内径（ｄ２）の違い（ｄ２＞ｄ１）による環状面部を有しているものであり、
前記クロージャシェルが、底板、第２周壁部、前記底板に対向する第２開口部からなるものであり、
前記ディフューザシェルの第１周壁部内に前記クロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれているものであり、
前記隔壁の環状部の環状壁面部が前記クロージャシェルの第２周壁部に当接され、前記前記隔壁の環状部のフランジ部が、前記クロージャシェルの第２開口部の環状端面、前記ディフューザシェルの環状面部との間に挟まれているものである。
ハウジングは、ディフューザシェルとクロージャシェルの組み合わせからなり、ディフューザシェルの第１周壁部内にクロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれている。ディフューザシェルとクロージャシェルは、接触部分において溶接されている。
ディフューザシェルの第１周壁部内にクロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれていることで、クロージャシェルの第２開口部の環状端面はハウジング内部に位置しているため、環状端面に隔壁のフランジ部が当接されている。
さらに隔壁のフランジ部は、第２開口部の環状端面とディフューザシェルの環状面部により挟まれており、隔壁の環状壁面部はクロージャシェルの第２周壁部に当接されているので、隔壁は軸方向へも半径方向へも移動せずに固定されている。
このため、作動時の圧力が隔壁に加えられたとき、隔壁はしっかりと固定されており、ハウジングとの密着性が維持される。
ディフューザシェルの第１周壁部内にクロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれていることで、クロージャシェルの第２開口部の環状端面はハウジング内部に位置しているため、環状端面に隔壁のフランジ部が当接されている。
さらに隔壁のフランジ部は、第２開口部の環状端面とディフューザシェルの環状面部により挟まれており、隔壁の環状壁面部はクロージャシェルの第２周壁部に当接されているので、隔壁は軸方向へも半径方向へも移動せずに固定されている。
このため、作動時の圧力が隔壁に加えられたとき、隔壁はしっかりと固定されており、ハウジングとの密着性が維持される。
本発明のガス発生器の好ましい実施形態は、さらに筒状フィルタを有しており、前記筒状フィルタの第１端面が前記天板に当接され、第２端面が前記隔壁の環状部の環状傾斜面部に当接され、外側周面の一部が環状壁面部に当接され、前記周壁部に形成されたガス排出口との間に間隔をおいて配置されているものである。
筒状フィルタの第２端面が半径方向外側に高くなる環状傾斜面に当接されているため、作動時に第１燃焼室内の圧力が上昇して筒状フィルタに対して半径方向外側に力が加えられたときでも、筒状フィルタの移動が阻止される。このため、筒状フィルタとハウジング周壁部のガス排出口との間隔が維持され、燃焼ガスの排出が円滑に実施されるので好ましい。
本発明のガス発生器は、ハウジングの天板側の第１燃焼室とハウジングの底板側の第２燃焼室が軸方向および半径方向に仕切るように配置された一つの隔壁によって分離された構造であるため、組み立てが簡単である。また隔壁の変形を抑制することが出来る。
本発明のガス発生器の一実施形態を図１〜図４により説明する。
ガス発生器１は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１からなるハウジング１０を有している。ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１は、いずれも鉄、ステンレスなどからなるものである。
ディフューザシェル１１は、天板１２、第１周壁部１３、第１開口部１１ａを有しており、第１周壁部１３には周方向に均等間隔をおいて複数のガス排出口１４が形成されている。第１周壁部１３は第１開口部１１ａにフランジ部１５を有している。
第１周壁部１３は、ガス排出口１４と第１開口部１１ａの間において、ガス排出口１４が形成されている部分の内径（ｄ１）と第１開口部１１ａに繋がる部分の内径（ｄ２）の違い（ｄ２＞ｄ１）による環状面部１６を有している。
複数のガス排出口１４は、内側から金属製のシールテープで閉塞されている。
ガス発生器１は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１からなるハウジング１０を有している。ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１は、いずれも鉄、ステンレスなどからなるものである。
ディフューザシェル１１は、天板１２、第１周壁部１３、第１開口部１１ａを有しており、第１周壁部１３には周方向に均等間隔をおいて複数のガス排出口１４が形成されている。第１周壁部１３は第１開口部１１ａにフランジ部１５を有している。
第１周壁部１３は、ガス排出口１４と第１開口部１１ａの間において、ガス排出口１４が形成されている部分の内径（ｄ１）と第１開口部１１ａに繋がる部分の内径（ｄ２）の違い（ｄ２＞ｄ１）による環状面部１６を有している。
複数のガス排出口１４は、内側から金属製のシールテープで閉塞されている。
クロージャシェル２１は、底板２２、第２周壁部２３と第２開口部２１ａを有している。
底板２２には間隔をおいて二つの穴が形成されており、前記二つの穴に第１点火器３２と第２点火器４２が取り付けられている。
第１点火器３２は、ハウジンング１０の中心軸Ｘに近い位置に配置されてはいるが、中心軸Xから偏在している。第２点火器４２は、第１点火器３２と比べるとハウジンング１０の中心軸Ｘから遠い位置に配置されている。
図１の実施形態では、第１点火器３２は、第１点火器３２の中心軸が中心軸Ｘから第２周壁部２３までの距離の２０〜３０％の範囲に位置するように配置されている。
また図１の実施形態では、第２点火器３２は、第２点火器３２の中心軸が中心軸Ｘから第２周壁部２３までの距離の４０〜６０％の範囲に位置するように配置されている。
底板２２には間隔をおいて二つの穴が形成されており、前記二つの穴に第１点火器３２と第２点火器４２が取り付けられている。
第１点火器３２は、ハウジンング１０の中心軸Ｘに近い位置に配置されてはいるが、中心軸Xから偏在している。第２点火器４２は、第１点火器３２と比べるとハウジンング１０の中心軸Ｘから遠い位置に配置されている。
図１の実施形態では、第１点火器３２は、第１点火器３２の中心軸が中心軸Ｘから第２周壁部２３までの距離の２０〜３０％の範囲に位置するように配置されている。
また図１の実施形態では、第２点火器３２は、第２点火器３２の中心軸が中心軸Ｘから第２周壁部２３までの距離の４０〜６０％の範囲に位置するように配置されている。
ハウジンング１０は、ディフューザシェル１１の第１周壁部１３の第１開口部１１ａ近傍の内側面とクロージャシェル２１の第２周壁部２３の第２開口部２１ａ近傍の外側面が接触した状態で、前記接触部分において溶接固定されている。
ハウジンング１０は、ディフューザシェル１１内にクロージャシェル２１が入り込んだ状態になっているため、図１、図４に示すとおり、第２周壁部２３の環状端面２４がハウジング１０内部に面している。
ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１の接続部分には、環状面部１６、環状端面２４、第１周壁部１３からなる環状溝１８が形成されている。
ハウジンング１０は、ディフューザシェル１１内にクロージャシェル２１が入り込んだ状態になっているため、図１、図４に示すとおり、第２周壁部２３の環状端面２４がハウジング１０内部に面している。
ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１の接続部分には、環状面部１６、環状端面２４、第１周壁部１３からなる環状溝１８が形成されている。
ハウジンング１０内は、軸方向および半径方向に配置された隔壁５０によって、天板１２側の第１燃焼室３０と底板２２側の第２燃焼室４０に分離されている。
第１燃焼室３０内には、第１点火器３２の着火部と接触した状態で第１ガス発生剤３１が収容され、第２燃焼室４０内には、第２点火器４２と接触した状態で第２ガス発生剤４１が収容されている。着火部は、点火薬を収容した部分で、作動の際に高温ガスや火炎などの燃焼生成物を発生する部分であって、第２ガス発生剤４１はこの着火部に接触した状態で充填されている。
第１燃焼室３０では、必要に応じて、第１点火器３２と第１ガス発生剤３１の間に袋状容器内に入れた伝火薬を配置することもできる。袋状容器は、第１点火器の作動や伝火薬の燃焼で容易に溶融、開裂、破壊をするものを使用する。
第１燃焼室３０内には、第１点火器３２の着火部と接触した状態で第１ガス発生剤３１が収容され、第２燃焼室４０内には、第２点火器４２と接触した状態で第２ガス発生剤４１が収容されている。着火部は、点火薬を収容した部分で、作動の際に高温ガスや火炎などの燃焼生成物を発生する部分であって、第２ガス発生剤４１はこの着火部に接触した状態で充填されている。
第１燃焼室３０では、必要に応じて、第１点火器３２と第１ガス発生剤３１の間に袋状容器内に入れた伝火薬を配置することもできる。袋状容器は、第１点火器の作動や伝火薬の燃焼で容易に溶融、開裂、破壊をするものを使用する。
隔壁５０は、ステンレス、鉄などの金属製のものであり、図１、図３に示すものは一体成形されたものである。
隔壁５０は、筒状部５１と環状部５５を有している。
隔壁５０は、筒状部５１と環状部５５を有している。
筒状部５１は、周壁部５２、底板２２側の第１開口部５１ａ、軸Ｘ方向反対側の第２開口部５１ｂを有しており、第１開口部５１ａ側には半径方向内側に突き出された環状内側突出部５３を有している。
周壁部５２には、作動時に第１燃焼室３０と第２燃焼室４０を連通させるための連通孔５４が形成されており、内側から閉塞部材となる金属製のシールテープで閉塞されている。
筒状部５１の環状内側突出部５３は底板２２に当接され、環状内側突出部５３の先端にある環状内側端面５３ａが第１点火器３２の金属製カラーに当接されている。
周壁部５２には、作動時に第１燃焼室３０と第２燃焼室４０を連通させるための連通孔５４が形成されており、内側から閉塞部材となる金属製のシールテープで閉塞されている。
筒状部５１の環状内側突出部５３は底板２２に当接され、環状内側突出部５３の先端にある環状内側端面５３ａが第１点火器３２の金属製カラーに当接されている。
環状部５５は、筒状部５１の第２開口部５１ｂから半径方向外側に向かって、底板２２に沿う方向に形成された環状平面部５６と、環状平面部５６から天板１２方向に傾斜した環状傾斜面部５７と、環状傾斜面部５７から周壁部（第１周壁部１３および第２周壁部２３）に沿う方向に形成された環状壁面部５８および環状壁面部５８の開口部に形成されたフランジ部５９を有している。
環状部５５は、環状壁面部５８がクロージャシェル２１の第２周壁部２３に当接され、フランジ部５９が環状端面２４と環状面部１６とで挟まれた状態で環状溝１８内に位置している。
環状部５５は、環状壁面部５８がクロージャシェル２１の第２周壁部２３に当接され、フランジ部５９が環状端面２４と環状面部１６とで挟まれた状態で環状溝１８内に位置している。
ハウジング１０内は、隔壁５０の筒状部５１が軸Ｘ方向に延在し、隔壁５０の環状部５５が半径方向に延在するによって、第１燃焼室３０と第２燃焼室４０が分離されている。
隔壁５０の環状平面部５６は、第２点火器４２の着火部と軸方向に対向する位置において天板１２側に突き出された凸部と、前記凸部に対応する凹部を有するようにすることができる。前記凹部を有しているときは、第２点火器４２の着火部は凹部と軸Ｘ方向に対向されるように配置される。
隔壁５０は、筒状部５１の環状内側突出部５３（環状内側端面５３ａ）の内径と第１点火器３２の金属製カラーの外径、環状部５５の外径とハウジング１０の内径、隔壁５０の高さなどを調整することで圧入されている。
隔壁５０は、筒状部５１の環状内側突出部５３（環状内側端面５３ａ）の内径と第１点火器３２の金属製カラーの外径、環状部５５の外径とハウジング１０の内径、隔壁５０の高さなどを調整することで圧入されている。
図１の実施形態では、筒状フィルタ７０が配置されている。
筒状フィルタ７０は、第１端面７２が天板１２に当接され、第２端面７１が環状傾斜面部５７に当接され、外側周面７３の下部（底板２２側）が環状壁面部５８に当接されている。筒状フィルタ７０とガス排出口１４を有する第１周壁部１３の間には、筒状間隙が形成されている。
図１の実施し形態では、環状傾斜面部５７と軸Ｘ方向に対向する天板１２も環状傾斜面部５７と同形状の傾斜面になっているが、天板１２は平面でもよい。
筒状フィルタ７０は、第１端面７２が天板１２に当接され、第２端面７１が環状傾斜面部５７に当接され、外側周面７３の下部（底板２２側）が環状壁面部５８に当接されている。筒状フィルタ７０とガス排出口１４を有する第１周壁部１３の間には、筒状間隙が形成されている。
図１の実施し形態では、環状傾斜面部５７と軸Ｘ方向に対向する天板１２も環状傾斜面部５７と同形状の傾斜面になっているが、天板１２は平面でもよい。
次に、ガス発生器１の組み立て方法の一実施形態を説明する。
クロージャシェル２１の底板２２の二つの穴に第１点火器３２と第２点火器４２を取り付ける。
次に、第２燃焼室４０内に第２ガス発生剤４１を入れる。
次に、隔壁５０を筒状部５１の環状内側突出部５３が底板２２に当接され、環状内側端面５３ａが第１点火器３２の金属製カラーに当接され、環状壁面部５８がクロージャシェル２１の第２周壁部２３に当接され、フランジ部５９が環状端面２４に当接されるように圧入する。
次に、筒状フィルタ７０を配置したあと、第１燃焼室３０内に第１ガス発生剤３１を入れる。
次に、ディフューザシェル１１をクロージャシェル２１の外側に嵌め込む。このとき、隔壁５０のフランジ部５９は環状溝１８内において環状端面２４と環状面部１６との間に挟まれている。
次に、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１の接触部分を溶接する。
クロージャシェル２１の底板２２の二つの穴に第１点火器３２と第２点火器４２を取り付ける。
次に、第２燃焼室４０内に第２ガス発生剤４１を入れる。
次に、隔壁５０を筒状部５１の環状内側突出部５３が底板２２に当接され、環状内側端面５３ａが第１点火器３２の金属製カラーに当接され、環状壁面部５８がクロージャシェル２１の第２周壁部２３に当接され、フランジ部５９が環状端面２４に当接されるように圧入する。
次に、筒状フィルタ７０を配置したあと、第１燃焼室３０内に第１ガス発生剤３１を入れる。
次に、ディフューザシェル１１をクロージャシェル２１の外側に嵌め込む。このとき、隔壁５０のフランジ部５９は環状溝１８内において環状端面２４と環状面部１６との間に挟まれている。
次に、ディフューザシェル１１とクロージャシェル２１の接触部分を溶接する。
図１のガス発生器１をエアバッグ装置に取り付けたときの動作を説明する。
本発明のガス発生器１は、第１点火器３２が先に作動して、第２点火器４２が遅れて作動する形態、あるいは第１点火器３２のみが作動する形態において特に効果があるものである。以下の例では、第１点火器３２が先に作動して、第２点火器４２が遅れて作動する形態について説明する。
第１点火器３２が先に作動したとき、第１点火器３２から生じた火炎などにより第１燃焼室３０内の第１ガス発生剤３１が着火燃焼されて、燃焼ガスを生じさせる。
燃焼ガスは筒状フィルタ７０を通ったあと、シールテープを破ってガス排出口１４から排出されてエアバッグを膨張させる。
燃焼ガスにより第１燃焼室３０内の圧力が高まったとき、隔壁５０の環状内側突出部５３は底板２２に押しつけられ、環状壁面部５８はクロージャシェル２１の第２周壁部２３に押しつけられ、フランジ部５９は環状溝１８内にて第１周壁部１３に押しつけられる。また連通孔５４は周壁部５２の内側から金属製のシールテープで閉塞されているため破裂圧が高く破れないことから、第１燃焼室３０から第２燃焼室４０に燃焼ガスが漏れることが防止される。
また隔壁５０の全体で作動時の圧力を受けること、特に第１開口部５１ａに環状内側突出部５３と第２開口部５１ｂに環状部５５が形成さていることから隔壁全体が変形し難く、部分的に歪みが生じ難くなっていることも、第１燃焼室３０から第２燃焼室４０への燃焼ガス漏れ防止に寄与している。
本発明のガス発生器１は、第１点火器３２が先に作動して、第２点火器４２が遅れて作動する形態、あるいは第１点火器３２のみが作動する形態において特に効果があるものである。以下の例では、第１点火器３２が先に作動して、第２点火器４２が遅れて作動する形態について説明する。
第１点火器３２が先に作動したとき、第１点火器３２から生じた火炎などにより第１燃焼室３０内の第１ガス発生剤３１が着火燃焼されて、燃焼ガスを生じさせる。
燃焼ガスは筒状フィルタ７０を通ったあと、シールテープを破ってガス排出口１４から排出されてエアバッグを膨張させる。
燃焼ガスにより第１燃焼室３０内の圧力が高まったとき、隔壁５０の環状内側突出部５３は底板２２に押しつけられ、環状壁面部５８はクロージャシェル２１の第２周壁部２３に押しつけられ、フランジ部５９は環状溝１８内にて第１周壁部１３に押しつけられる。また連通孔５４は周壁部５２の内側から金属製のシールテープで閉塞されているため破裂圧が高く破れないことから、第１燃焼室３０から第２燃焼室４０に燃焼ガスが漏れることが防止される。
また隔壁５０の全体で作動時の圧力を受けること、特に第１開口部５１ａに環状内側突出部５３と第２開口部５１ｂに環状部５５が形成さていることから隔壁全体が変形し難く、部分的に歪みが生じ難くなっていることも、第１燃焼室３０から第２燃焼室４０への燃焼ガス漏れ防止に寄与している。
僅かに遅れて第２点火器４２が作動して第２燃焼室４０内の第２ガス発生剤４１が着火燃焼されて、燃焼ガスを生じさせる。
第２点火器４２は隔壁５０（環状部５５の環状平面部５６）に対向配置され、作動時に生じた火炎などが隔壁５０に衝突して拡散し易くなっており、それにより第２ガス発生剤４１の着火性が向上されるため好ましい。特に隔壁５０の環状平面部５６に凹部が形成されて、第２点火器４２の着火部と隔壁５０の間に隙間が形成されている実施形態では、前記作用がより顕著に発現されるとともに、第２点火器４２の着火における開裂に隔壁が干渉しないので好ましい。
第２燃焼室４０で生じた燃焼ガスは、筒状部５１の連通孔５４を通って第１燃焼室３０内に入り、筒状フィルタ７０を通ったあとガス排出口１４から排出されてさらにエアバッグを膨張させる。連通孔５４を覆う金属製のシールテープは、第２燃焼室４０側からの圧力で、周壁部５２から容易に脱落する。
第２点火器４２は隔壁５０（環状部５５の環状平面部５６）に対向配置され、作動時に生じた火炎などが隔壁５０に衝突して拡散し易くなっており、それにより第２ガス発生剤４１の着火性が向上されるため好ましい。特に隔壁５０の環状平面部５６に凹部が形成されて、第２点火器４２の着火部と隔壁５０の間に隙間が形成されている実施形態では、前記作用がより顕著に発現されるとともに、第２点火器４２の着火における開裂に隔壁が干渉しないので好ましい。
第２燃焼室４０で生じた燃焼ガスは、筒状部５１の連通孔５４を通って第１燃焼室３０内に入り、筒状フィルタ７０を通ったあとガス排出口１４から排出されてさらにエアバッグを膨張させる。連通孔５４を覆う金属製のシールテープは、第２燃焼室４０側からの圧力で、周壁部５２から容易に脱落する。
本発明のガス発生器は、自動車に搭載されるエアバッグ装置用として利用することができる。
１ ガス発生器
１０ ハウジング
１１ ディフューザシェル
１２ 天板
２１ クロージャシェル
２２ 底板
３０ 第１燃焼室
３１ 第１ガス発生剤
３２ 第１点火器
４０ 第２燃焼室
４１ 第２ガス発生剤
４２ 第２点火器
５０ 隔壁
５１ 筒状部
５４ 連通孔
５５ 環状部
１０ ハウジング
１１ ディフューザシェル
１２ 天板
２１ クロージャシェル
２２ 底板
３０ 第１燃焼室
３１ 第１ガス発生剤
３２ 第１点火器
４０ 第２燃焼室
４１ 第２ガス発生剤
４２ 第２点火器
５０ 隔壁
５１ 筒状部
５４ 連通孔
５５ 環状部
Claims (5)
- 天板と、前記天板と軸方向に対向する位置にある底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口が形成された周壁部からなるハウジンングを有しており、
前記ハウジンング内が、軸方向および半径方向に仕切るように配置された隔壁によって、第１ガス発生剤が収容された前記天板側の第１燃焼室と、第２ガス発生剤が収容された前記底板側の第２燃焼室に分離されており、
前記底板には、前記第１ガス発生剤を着火燃焼させる第１点火器と、前記第２ガス発生剤を着火燃焼させる第２点火器が配置されており、
前記隔壁が、前記第１燃焼室と前記第２燃焼室を連通させるための連通孔を有する、前記第１点火器を包囲する筒状部と、前記筒状部の前記天板側の第２開口部から半径方向外側に伸ばされた環状部を有しているものであり、
前記筒状部の第２開口部とは軸方向反対側の第１開口部が前記第１点火器に当接され、前記環状部の外周縁部が前記ハウジングの周壁部に当接されていることで前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである、ガス発生器。 - 前記第１点火器がハウジングの中心軸から偏在されており、
前記隔壁の筒状部が、第１開口部が半径方向内側に突き出された環状内側突出部を有しており、
前記隔壁の環状部が、前記筒状部の第２開口部から半径方向外側に向かって、前記底板に沿う方向に形成された環状平面部と、前記環状平面部から前記天板方向に傾斜した環状傾斜面部と、前記環状傾斜面部から前記周壁部に沿う方向に形成された環状壁面部および前記環状壁面部の開口部に形成されたフランジ部を有しており、
前記環状内側突出部が前記第１点火器と前記底板に当接されており、少なくとも前記フランジ部が前記ハウジングの周壁部に当接されていることで前記第１燃焼室と前記第２燃焼室が分離されているものである、請求項１記載のガス発生器。 - 前記環状平面部が、前記第２点火器の着火部と軸方向に対向する位置において前記天板側に突き出された凸部と前記凸部に対応する凹部を有しており、
前記第２点火器が、前記着火部を前記凹部と軸方向に対向させて配置されているものである、請求項２記載のガス発生器。 - 前記ハウジングがディフューザシェルとクロージャシェルの組み合わせからなるものであり、
前記ディフューザシェルが、天板、ガス排出口を有する第１周壁部、前記天板に対向する第１開口部からなり、前記第１周壁部が、前記ガス排出口と前記第１開口部の間において、前記ガス排出口が形成された部分の内径（ｄ１）と前記第１開口部に繋がる部分の内径（ｄ２）の違い（ｄ２＞ｄ１）による環状面部を有しているものであり、
前記クロージャシェルが、底板、第２周壁部、前記底板に対向する第２開口部からなるものであり、
前記ディフューザシェルの第１周壁部内に前記クロージャシェルの第２周壁部が嵌め込まれているものであり、
前記隔壁の環状部の環状壁面部が前記クロージャシェルの第２周壁部に当接され、前記隔壁の環状部のフランジ部が、前記クロージャシェルの第２開口部の環状端面、前記ディフューザシェルの環状面部との間に挟まれているものである、請求項２記載のガス発生器。 - さらに筒状フィルタを有しており、前記筒状フィルタの第１端面が前記天板に当接され、第２端面が前記隔壁の環状部の環状傾斜面部に当接され、外側周面の一部が環状壁面部に当接され、前記周壁部に形成されたガス排出口との間に間隔をおいて配置されているものである、請求項２記載のガス発生器。
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