JPWO2018088134A1

JPWO2018088134A1 - ガス発生器

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Publication number: JPWO2018088134A1
Application number: JP2018550089A
Authority: JP
Inventors: 睦治小林; 藪田　幹夫; 幹夫藪田; 勇貴福井
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: KR102309123B1; KR20190077339A; DE112017005654T5; CN109863065A; US20190241149A1; WO2018088134A1; JP6908619B2; CN109863065B; US10981534B2

Abstract

本発明は、天板と、前記天板と軸方向に対向する底板と、前記天板と前記底板の間にあるガス排出口を有する周壁部からなるハウジングを有し、前記ハウジング内が、一つの第１連通孔を有する、半径方向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点火器と第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、前記底板に配置された第１点火器と前記第１連通孔の間には、筒状壁部に第２連通孔を有する筒状ガイド部材が配置され、前記筒状ガイド部材が、第２端開口部が隔壁の第１連通孔と接続されるように前記第１点火器を包囲して配置され、前記第２端開口部または前記第１連通孔が前記第１燃焼室に面した状態で第１閉塞部材により閉塞され、前記第２連通孔が前記第２燃焼室に面した状態で第２閉塞部材により閉塞され、前記第１閉塞部材の破裂圧力が前記第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さい、ガス発生器を提供する。

Description

本発明は、自動車に搭載するエアバッグ装置に使用できるガス発生器に関する。

背景技術
ハウジング内が隔壁で上下に分離された形態のガス発生器が知られている。

ＵＳ７９５０６９３Ｂの図１〜図３には、ハウジング12内部に分割壁36が配置され、上側に第1室40と下側に第2室42が形成されたガス発生器が開示されている。スクイブ74,94は、それぞれの室のガス発生剤を燃焼させる目的で配置されている。分割壁36にはカップ82が貫通する孔46と、プラグ50が嵌る孔44が形成されている。スクイブ74が作動したときは、カップ82が破裂して第1室40のガス発生剤を着火燃焼させる。スクイブ94が作動したときは、分割壁36の孔44を塞いでいたプラグ50が外れることから、第2室42で発生したガスは、そのまま開口された孔44を通って第1室40へ流れるようになっている。

本発明の開示
本発明の第１の態様（以下「第１の態様」という）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グを有しており、
前記ハウジング内が、一つの貫通孔からなる第１連通孔を有する、半径方向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、
前記第１点火器と前記隔壁の第１連通孔の間には、筒状壁部に第２連通孔を有している筒状ガイド部材が配置されており、
前記筒状ガイド部材が、第１端開口部が前記底板側に位置し、第２端開口部が隔壁の第１連通孔と接続されるように前記第１点火器を包囲して配置されているものであり、
前記第２端開口部または前記第１連通孔が前記第１燃焼室に面した状態で第１閉塞部材により閉塞され、前記第２連通孔が前記第２燃焼室に面した状態で第２閉塞部材により閉塞されており、前記第１閉塞部材の破裂圧力が前記第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さくなっている、ガス発生器を提供する。

本発明の第２の態様（以下「第２の態様」という）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グを有しており、
前記ハウジング内が、一つの貫通孔からなる第１連通孔を有する、半径方向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、
前記第１点火器と前記隔壁の第１連通孔の間には、筒状壁部に第２連通孔を有している筒状ガイド部材が配置されており、
前記筒状ガイド部材が、第１端開口部が前記底板側に位置し、第２端開口部側が前記第１連通孔内に入って第１燃焼室内に面しているように前記第１点火器を包囲して配置されているものであり、
前記第２端開口部が前記第１燃焼室に面した状態で第１閉塞部材により閉塞され、前記第２連通孔が前記第２燃焼室に面した状態で第２閉塞部材により閉塞されており、前記第１閉塞部材の破裂圧力が前記第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さくなっている、ガス発生器を提供する。

本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。

図１は、本発明のガス発生器の軸方向断面図である。図２は、図１のガス発生器のハウジングの部分断面図である。図３は、第２連通孔と第２点火器の位置関係を説明するための一部断面図を含む概略平面部（前記位置関係の説明に不要な部品は略している）である。図４は、（ａ）において、ガス発生器の第２閉塞部材の一実施形態を示す正面図であり、（b）において、（ａ）の第２閉塞部材を使用したときの動作の説明図である。図５は、図１のガス発生器の別実施形態であるガス発生器の軸方向断面図である。

本発明の詳細な説明
本発明は、第１点火器と第２点火器が時間差をおいて作動して別々に第１ガス発生剤と第２ガス発生剤を着火燃焼させることができるガス発生器であって、先に作動した第１点火器によって第２ガス発生剤が着火燃焼されることがないガス発生器を提供する。

本発明のガス発生器は、ハウジングの底板を下、天板を上にした状態のとき、ハウジング内部が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。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、いずれも底板に形成された穴に取り付けられている。

第１点火器と第１燃焼室（第１ガス発生剤）は、筒状ガイド部材を介して接続されており、第１点火器と第１ガス発生剤は接触していない。筒状ガイド部材の配置状態は、第１端開口部が前記底板側に位置し、第２端開口部または第１連通孔が前記第１燃焼室に面した形態であればよい。例えば、第２端開口部と第１連通孔が当接されて一つの孔になっている形態とすることができる。この場合、第２端開口部または第１連通孔が第１閉塞部材で閉塞されることで、筒状ガイド部材内部から第１燃焼室に至る経路が閉塞されたことになる。筒状ガイド部材内には、必要に応じて公知の伝火薬、伝火薬として機能するガス発生剤を収容することができる。

ハウジング、隔壁および筒状ガイド部材は、いずれも鉄、ステンレスなどの金属製である。

第２点火器は第２燃焼室内に配置されているため、第２点火器と第２ガス発生剤は接触している。

筒状ガイド部材の第２端開口部を閉塞する第１閉塞部材と、筒状ガイド部材の筒状壁部に形成された第２連通孔を閉塞する第２閉塞部材は、ステンレス、アルミニウムなどの金属テープに粘着剤層が形成された金属製粘着テープなどを貼り付けて閉塞することができる。筒状ガイド部材の第２端開口部を第１閉塞部材で閉塞することに替えて、隔壁の第１連通孔を第１閉塞部材で閉塞することもできる。また、第２端開口部と第２連通孔は、筒状ガイド部材内にアルミニウムからなる袋容器またはカップ容器（内部に伝火薬が充填されている袋容器またはカップ容器）を配置して、袋容器の第２端開口部と第２連通孔に面した部分を、それぞれ第１閉塞部材と第２閉塞部材として利用することもできる。この場合には、第１閉塞部材と第２閉塞部材が一体に形成されたものとなる。

第１点火器が作動して火炎などの燃焼生成物（伝火薬を使用しているときは、伝火薬の燃焼により生じた火炎などの燃焼生成物）が発生したとき、筒状ガイド部材内部の圧力上昇によって第２端開口部を塞いでいる第１閉塞部材を破り、第１燃焼室内に入って第１ガス発生剤を着火燃焼させる。第１ガス発生剤が燃焼して発生した燃焼ガスは、ハウジング周壁部に形成されたガス排出口から排出される。筒状ガイド部材内部で発生する圧力は、第１閉塞部材の破裂圧力よりも大きく、第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さい。

第２点火器が作動して燃焼生成物が発生すると、直ちに第２ガス発生剤が着火燃焼されて燃焼ガスを発生させる。発生した燃焼ガスは、筒状ガイド部材の筒状壁部に形成された第２連通孔の第２閉塞部材を破ったあと、筒状ガイド部材内に入り、開口された第１連通孔から第１燃焼室内に入り、ハウジング周壁部に形成されたガス排出口から排出される。第２燃焼室においては、第２閉塞部材が脆弱部となること、また隔壁には、第１燃焼室と第２燃焼室を直接連通させる手段がないことから、第２燃焼室内の圧力が上昇したときには、必ず第２閉塞部材が開裂する。

このように本発明のガス発生器では、第２燃焼室のガス発生剤が燃焼したときに、再現性よく第２閉塞部材を開裂させることができる。このため、ＵＳ７９５０６９３Ｂの発明のように、第１燃焼室と第２燃焼室を連通させるための貫通孔とプラグの寸法および形状を高い加工精度で調整する必要もない。

また本発明のガス発生器は、「第１閉塞部材の破裂圧力＜第２閉塞部材の破裂圧力」の関係を有しており、作動時には第１閉塞部材が先に破れることと、第１閉塞部材が先に破れた後は圧力が低下することから、第１点火器の作動時に第２閉塞部材が破裂することがない。このように閉塞部材の破裂圧の差を利用して、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガスの流入を阻止できる。このため、第１点火器の作動により第２燃焼室内の第２ガス発生剤が着火燃焼される誤作動の防止を単純で簡素な構造で達成することができる。破裂圧力の調整は、閉塞部材の仕様（材質、厚みなど）を異ならせてもよいし、閉塞部材によって覆われる孔の径を異ならせてもよい。またそれらの両方を異ならせてもよい。

第２の態様のガス発生器は、第１連通孔と筒状ガイド部材の第２端開口部側の位置関係が異なっているほかは、第１の態様のガス発生器と同じである。筒状ガイド部材の第２端開口部側は、第１連通孔内に入って第１燃焼室内に面している形態と、第１連通孔内に入った状態でさらに第１連通孔を突き抜けて第１燃焼室内に位置する形態が含まれる。このため、筒状ガイド部材の第２端開口部は隔壁を通り越して第１燃焼室内に位置し、天板に対向している。第２の態様のガス発生器は、第１の態様のガス発生器と同様に動作する。

本発明（第１の態様および第２の態様）のガス発生器の好ましい態様は、前記筒状ガイド部材の第２連通孔が、前記筒状壁部の前記第２点火器に対向する面とは反対側の面のみに形成されているものである。

第２点火器が作動したとき、第２燃焼室内の第２ガス発生剤は第２点火器に近いものから順に着火燃焼して行く。このとき、筒状ガイド部材の筒状壁部に形成された第２連通孔が第２点火器側に向いていると、第２燃焼室内の第２ガス発生剤の一部が燃焼した時点で第２点火器と第２連通孔の間にある第２ガス発生剤のみが優先的に燃焼し、それ以外の箇所に存在する第２ガス発生剤が燃焼しにくい状態となる。また第２点火器の作動時に発生する着火エネルギー（高温ガス、火炎、圧力など）を直接受け、第２燃焼室内の圧力が所定圧まで上昇しないうちに第２閉塞部材が破裂してしまうことも考えられる。この場合、第２ガス発生剤全体の燃焼性能が損なわれる。このように第２ガス発生剤の一部が未燃焼の状態で第２連通孔が開口されて燃焼ガスが流出してしまうと、未燃焼の第２ガス発生剤の燃焼が遅れてしまうという問題が生じることが考えられる。そこで、本態様のように筒状ガイド部材の第２連通孔が、筒状壁部の第２点火器に対向する面とは反対側の面（半径方向に反対側の面）のみに形成されているようにすると、第２燃焼室で発生した燃焼ガスが第２連通孔に至るまでの間、実質的に第２燃焼室内の全ての第２ガス発生剤と接触することになるため、第２ガス発生剤全体の燃焼が促進される。なお、第２連通孔とハウジングの周壁部の距離が余り近すぎると、第２連通孔と周壁部の間の第２ガス発生剤の量が少なくなったり、存在しなくなったりして、第２閉塞部材が破裂するまでの時間が掛かりすぎるようになるので好ましくない。

本発明（第１の態様および第２の態様）のガス発生器のさらに好ましい態様は、前記第１閉塞部材と前記第２閉塞部材が同じ材質および同じ厚さからなるものであり、
前記第２連通孔が複数個形成されており、前記第２連通孔の各々の孔径が、前記第１連通孔の孔径よりも小さいものである。

本態様は、「第１閉塞部材の破裂圧力＜第２閉塞部材の破裂圧力」の関係を満たすようにするための最もシンプルな手段の一つである。第２端開口部と第２連通孔の孔径の大きさを調整するだけであるため、ＵＳ７９５０６９３Ｂの孔４４とプラグ５０の寸法および形状を調整することと比べると容易である。

その他の手段としては、
第１連通孔の孔径と第２連通孔の各々の孔径を同じにして、第１閉塞部材と第２閉塞部材の強度（引張強度）の大小関係を調整する方法、
第１連通孔の孔径と第２連通孔の各々の孔径の大小関係を調整し、さらに第１閉塞部材と第２閉塞部材の強度（引張強度）の大小関係を調整する方法、
第１閉塞部材に傷を付けて、破裂しやすくする方法などを使用することができる。

本発明（第１の態様および第２の態様）のガス発生器のさらに好ましい態様は、前記第２閉塞部材の破裂圧力を１としたとき、前記第１閉塞部材の破裂圧力が０．９０以下のものである。

第１閉塞部材の破裂圧力（ｐ１）＜第２閉塞部材の破裂圧力（ｐ２）の関係を満たす場合において、ｐ１／ｐ２≦０．９０であると確実性が高められるので好ましい。ｐ１／ｐ２は、例えば、第１閉塞部材と第２閉塞部材が同じものであり、第２端開口部の面積が第２連通孔の各々の孔の面積の２倍であるとき、第１閉塞部材には第２閉塞部材の２倍の圧力が加えられるから、ｐ１／ｐ２＝０．５となる。

本発明（第１の態様および第２の態様）のガス発生器のさらに好ましい態様は、前記筒状ガイド部材の第２端開口部が内側方向に突き出された環状面部を有しており、前記第１閉塞部材が前記環状面部に対して内側から配置されて前記第１連通孔が閉塞されており、
前記第２閉塞部材が、前記筒状ガイド部材の筒状壁部に対して内側から配置されて前記第２連通孔が閉塞されているものである。

第１閉塞部材は第１点火器の着火部（点火薬が収容されている部分）に対向した位置にあり、第１閉塞部材が環状面部内側に配置されていると、点火器の作動時の着火エネルギー（高温ガス、火炎、圧力など）を受けても開裂しにくくなる。また、第２閉塞部材が、筒状ガイド部材の外側から貼り付けられている場合と、内側から貼り付けられている場合を比べると、同じように第１点火器が作動して内側から圧力を受けた場合には、内側から貼り付けている場合の方が破裂し難くなり、筒状ガイド部材内部の伝火薬の燃焼性能が維持されるため好ましい。
または、第１閉塞部材の破裂圧よりも第２閉塞部材の破裂圧が大きく維持できるのであれば、第１閉塞部材を筒状ガイド部材の外側に配置してもよい。この場合、第１閉塞部材は第１連通孔の内側と外側どちらを閉塞してもよい。

本発明のガス発生器は、第２端開口部を閉塞する第１閉塞部材と第２連通孔を閉塞する第２閉塞部材の破裂圧力の大小関係が規定されているため、第１点火器が先に作動した場合には第１閉塞部材が破裂するだけで第２閉塞部材が破裂することはなく、第２燃焼室内の第２ガス発生剤が着火燃焼されることもない。

本発明のガス発生器は、自動車に搭載するエアバッグ装置用のガス発生器として利用することができる。

本発明の実施の形態
本発明のガス発生器の一実施形態を図１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と上部周壁部１３を有しており、上部周壁部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。上部周壁部１３は開口部にフランジ部１５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と下部周壁部２３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、ハウジング１０の中心軸Ｘに近い位置に配置され、第２点火器４２は、第１点火器３２と比べるとハウジング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から下部周壁部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４２は、第２点火器４２の中心軸が中心軸Ｘから下部周壁部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。

ハウジング１０は、ディフューザシェル１１の上部周壁部１３の開口部近傍の内側面１３ａとクロージャシェル２１の下部周壁部２３の開口部近傍の外側面２３ａ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２に示すとおり、上部周壁部１３と下部周壁部２３の環状端面の間で環状段差面２４が形成されている。

ハウジング１０内は、半径方向に配置された隔壁５０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ガス発生剤３１が収容され、第２燃焼室４０内には第２ガス発生剤４１が収容されている。

隔壁５０は、ハウジング１０の中心軸Ｘからは周壁部（上部周壁部１３と下部周壁部２３）側に偏心した位置に一つの貫通孔からなる第１連通孔５１を有している。隔壁５０は、平面部５２、平面部５２の外周縁部から天板１２側に伸ばされた外側環状壁部５３、外側環状壁部５３から半径方向の外側に突き出された外側環状面部５４を有している。さらに隔壁５０は、第２燃焼室４０に配置された筒状ガイド部材６０に沿って、平面部５２から天板１２側に伸ばされた内側環状壁部５５、内側環状壁部５５から半径方向の内側に突き出された内側環状面部５６を有している。隔壁５０は、外側環状面部５４が環状段差面２４に当接され、内側環状面部５６が筒状ガイド部材６０の環状面部６３に当接されている。

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７１が天板１２に当接され、第２端面７２が平面部５２に当接され、外側周面７３の下部（底板２２側）が外側環状壁部５３に当接されている。筒状フィルタ７０とガス排出口１４を有する上部周壁部１３の間には、筒状間隙が形成されている。

第１点火器３２と隔壁５０の第１連通孔５１の間には、第１点火器３２を包囲して筒状ガイド部材６０が配置されている。筒状ガイド部材６０は、第１端開口部６１が底板２２に当接され、第２端開口部６２が隔壁５０の第１連通孔５１と接続されるように配置され、第１燃焼室に面している。第２端開口部６２側には、半径方向の内側に突き出された環状面部６３が形成されている。環状面部６３は、隔壁５０の内側環状面部５６の下面側（底板２２側）の面に当接されている。第２端開口部６２（環状面部６３の開口部）は、第１連通孔５１（内側環状面部５６の開口部）と同等以上の大きさになっている。筒状ガイド部材６０は、第２燃焼室４０に面した筒状壁部６４に複数の第２連通孔６５が形成されている。複数の第２連通孔６５は、筒状壁部６４の周方向に均等間隔で形成されていてもよいが、図１、図３に示すとおり、筒状壁部６４の第２点火器４２に対向する面とは半径方向反対側の面のみに形成されていることが好ましい。筒状ガイド部材６０の内部は第１点火器３２の収容空間となっており、伝火薬を収容したときは、第１点火器３２を除いた残部空間が伝火薬室６６となっている。

第１連通孔５１は、筒状ガイド部材６０の環状面部６３に対して内側から貼り付けられた金属製粘着テープからなる第１閉塞部材５７により第２端開口部６２が閉塞されることで、作動前には筒状ガイド部材６０の内部と第１燃焼室３０の間が閉塞されている。第１閉塞部材５７は、第１連通孔５１の内側環状面部５６に対して内側から貼り付けられていてもよいが、筒状ガイド部材６０の環状面部６３に貼り付けた方が、第１点火器３２との間隔が小さくなって、より破れ易くなるので好ましい。第２端開口部６２の径は、第２連通孔６５の１つあたりの開口径よりも大きい。複数の第２連通孔６５は、金属製の粘着テープからなる第２閉塞部材６７で筒状壁部６４の内側から閉塞されている。

第１閉塞部材５７と第２閉塞部材６７は、同じ厚さの同じ金属製粘着テープを使用している。複数の第２連通孔６５の各々の孔径（約１〜２mm）は、第１連通孔５１の孔径（約５〜１０mm）よりも十分に小さくなっている。このため、第１閉塞部材５７の破裂圧力は第２閉塞部材６７の破裂圧力よりも小さくなっており、第1点火器３２が作動したときの第２閉塞部材６７の破裂圧力を１としたとき、第１閉塞部材５７の破裂圧力は０．１から０．４である。

図４は、第２閉塞部材６７の別実施形態を示す図である。

第２閉塞部材６７には、複数の第２連通孔６５を内側に含む領域（領域６７ａ）において逆Ｕ字形状の切り込み（またはスリット）６８が形成されている。但し、切り込み（またはスリット）６８が形成されていても、「第１閉塞部材５７の破裂圧力＜第２閉塞部材６７の破裂圧力」の関係は満たされている。また第２閉塞部材６７は筒状壁部６４に対して内側から貼り付けられているため、第１点火器３２の作動時において内側から圧力が加えられたときでも、切り込み部６８において破裂することはない。

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１点火器３２に筒状ガイド部材６０を固定する。次に、第２燃焼室４０に第２ガス発生剤４１を収容する。次に、隔壁５０の外側環状面部５４が環状段差面２４に当接され、外側環状壁部５３が下部周壁部２３に当接され、内側環状面部５６が環状面部６３に当接され、内側環状壁部５５が筒状壁部６４に当接されるように配置する。このとき、第１連通孔５１と第２端開口部６２のそれぞれの中心軸が一致しており、第１連通孔５１の大きさ＜第２端開口部６２の大きさとなっているため、第１閉塞部材５７が破裂したとき、第１連通孔５１の全体が開口される。次に、筒状フィルタ７０を配置した後、第１ガス発生剤３１を収容する。次に、ディフューザシェル１１をクロージャシェル２１に被せて、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伝火薬室６６内の伝火薬が着火燃焼して、燃焼生成物を生じさせる。伝火薬室６６内に発生した燃焼生成物により第１閉塞部材５７が破裂して第１連通孔５１が開口され、燃焼生成物が第１燃焼室３０内に流入し、第１ガス発生剤３１を着火燃焼させる。このとき、第２閉塞部材６７が筒状壁部６４の内側から取り付けられていることも含めて、第１閉塞部材５７の破裂圧力＜第２閉塞部材６７の破裂圧力の関係を満たしており、必ず先に第１閉塞部材５７が破裂して開口し、燃焼生成物が第１燃焼室３０内に流出して伝火薬室６６内の圧力が低下するため、第２閉塞部材６７は開口しない。

第１ガス発生剤３１の燃焼により発生した燃焼ガスは、筒状フィルタ７０を通過したあと、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。

第２点火器４２が作動すると第２ガス発生剤４１が着火燃焼され、燃焼ガスが発生する。なお、第２点火器４２は隔壁５０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。第２ガス発生剤４１は、第２点火器４２に近い位置にあるものから順に着火燃焼して行くが、筒状ガイド部材６０の第２連通孔６５は、第２点火器４２と対向した面と反対側の面に形成されているため、第２ガス発生剤４１からの燃焼ガスが第２連通孔６５に向かって流れる過程で、未燃焼の第２ガス発生剤４１が着火燃焼されることになる。このため、第２燃焼室４０内の第２ガス発生剤４１全体の燃焼性が高められている。

第２閉塞部材６７が破られることで第２連通孔６５が開口すると、第２燃焼室４０内の燃焼ガスは、伝火薬室６６内に流入し、第１連通孔５１を通ったあと第１燃焼室３０内に流入し、筒状フィルタ７０を通過してガス排出口１４から排出され、さらにエアバッグを膨張させる。

本発明のガス発生器は、隔壁５０に第１燃焼室３０と第２燃焼室４０を直接連通させる手段がない。そのため、第２ガス発生剤４１からの燃焼ガスは必ず第２連通孔６５を通過する。したがって、作動時における第２燃焼室４０の圧力上昇が必ず発生するため、再現性よく第２閉塞部材６７が開裂する。

特に第２ガス発生剤４１からの燃焼ガスが必ず第２連通孔６５を通過する構造であることは、第１点火器３２と第２点火器４２が同時に作動するときに、第１点火器３２に不具合が生じても、少なくとも第２点火器４２が作動することで、２つの点火器３２、４２が同時作動したときとほぼ同じ出力が得られる。すなわち、第２ガス発生剤４１からの燃焼ガスが、伝火薬室６６内の伝火薬や第１燃焼室３０内の第１ガス発生剤３１を着火させることから、２つの点火器３２，４２が同時に作動したときと類似の燃焼モードが得られるためである。

第２閉塞部材６７を図４（ａ）に示す形態にしたときは、第２ガス発生剤が燃焼したときに、第２閉塞部材６７は図４（ｂ）に示すように切り込み６８の部分で開裂して、領域６７ａの部分内側に折れ曲がることで第２連通孔６５が開口される。

このように、第１閉塞部材５７および第２閉塞部材６７の破裂圧の違いによって、第１ガス発生剤３１の燃焼ガスなどの生成物が第２燃焼室４０に流れ込むことによる誤作動が確実に防止される。

本発明の別実施形態のガス発生器を図５により説明する。

図５に示すガス発生器１Ａは、隔壁150の第１連通孔151と筒状ガイド部材160の第２端開口部162側の位置関係が異なっているほかは、図１に示すガス発生器１と同じである。図１と同一番号を付した部分は図１と同じものである。

ハウジング１０内は、半径方向に配置された隔壁150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ガス発生剤３１が収容され、第２燃焼室４０内には第２ガス発生剤４１が収容されている。

隔壁150は、ハウジング１０の中心軸Ｘからは周壁部（上部周壁部１３と下部周壁部２３）側に偏心した位置に一つの貫通孔からなる第１連通孔151を有している。隔壁150は、平面部152、平面部152の外周縁部から天板１２側に伸ばされた外側環状壁部153、外側環状壁部153から半径方向の外側に突き出された外側環状面部154を有している。さらに隔壁150は、第２燃焼室４０に配置された筒状ガイド部材160に沿って、平面部152から天板１２側に伸ばされた内側環状壁部155を有している。隔壁150は、外側環状面部154が環状段差面２４（図２参照）に当接され、内側環状壁部155が筒状ガイド部材160の第２端開口部162側の筒状壁部164に当接されている。

第１点火器３２と隔壁150の第１連通孔151の間には、第１点火器３２を包囲して筒状ガイド部材160が配置されている。筒状ガイド部材160は、第１端開口部161が底板２２に当接され、第２端開口部162側が隔壁150の第１連通孔151内を突き抜けて、第２端開口部162が第１燃焼室３０内に位置するように配置されている。第２端開口部162側には、半径方向の内側に突き出された環状面部163が形成されている。筒状ガイド部材160は、第２燃焼室４０に面した筒状壁部164に複数の第２連通孔165が形成されている。複数の第２連通孔165は、筒状壁部164の周方向に均等間隔で形成されていてもよいが、図５（および図３も参照）に示すとおり、筒状壁部164の第２点火器４２に対向する面とは半径方向反対側の面のみに形成されていることが好ましい。筒状ガイド部材160の内部は第１点火器３２の収容空間となっており、伝火薬を収容したときは、第１点火器３２を除いた残部空間が伝火薬室166となっている。

図５に示す実施形態では、筒状ガイド部材160の環状面部163に対して内側から貼り付けられた金属製粘着テープからなる第１閉塞部材157により第２端開口部162が閉塞されていることで、作動前には筒状ガイド部材160の内部と第１燃焼室３０の間が閉塞されている。第２端開口部162の径は、第２連通孔165の１つあたりの開口径よりも大きい。複数の第２連通孔165は、金属製の粘着テープからなる第２閉塞部材167で筒状壁部164の内側から閉塞されている。

図５に示すガス発生器１Ａは、図１に示すガス発生器１と同様に動作する。なお図１から図５で示す実施例での筒状ガイド部材や、第２端開口部および第2連通孔の配置は、閉塞部材の破裂圧の差を利用して、第１燃焼室から第２燃焼室への燃焼ガスの流入を阻止できる限りは、実施例に限定されない。

本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、これら変形は本発明の範囲からの逸脱ではない。また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろうすべては、以下に記載する請求項の範囲にある。

Claims

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グを有しており、
前記ハウジング内が、一つの貫通孔からなる第１連通孔を有する、半径方向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、
前記第１点火器と前記隔壁の第１連通孔の間には、筒状壁部に第２連通孔を有している筒状ガイド部材が配置されており、
前記筒状ガイド部材が、第１端開口部が前記底板側に位置し、第２端開口部が隔壁の第１連通孔と接続されるように前記第１点火器を包囲して配置されているものであり、
前記第２端開口部または前記第１連通孔が前記第１燃焼室に面した状態で第１閉塞部材により閉塞され、前記第２連通孔が前記第２燃焼室に面した状態で第２閉塞部材により閉塞されており、前記第１閉塞部材の破裂圧力が前記第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さくなっている、ガス発生器。
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グを有しており、
前記ハウジング内が、一つの貫通孔からなる第１連通孔を有する、半径方向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、
前記第１点火器と前記隔壁の第１連通孔の間には、筒状壁部に第２連通孔を有している筒状ガイド部材が配置されており、
前記筒状ガイド部材が、第１端開口部が前記底板側に位置し、第２端開口部側が前記第１連通孔内に入って第１燃焼室内に面しているように前記第１点火器を包囲して配置されているものであり、
前記第２端開口部が前記第１燃焼室に面した状態で第１閉塞部材により閉塞され、前記第２連通孔が前記第２燃焼室に面した状態で第２閉塞部材により閉塞されており、前記第１閉塞部材の破裂圧力が前記第２閉塞部材の破裂圧力よりも小さくなっている、ガス発生器。
前記筒状ガイド部材の第２連通孔が、前記筒状壁部の前記第２点火器に対向する面とは反対側の面のみに形成されているものである、請求項１または２記載のガス発生器。
前記第１閉塞部材と前記第２閉塞部材が同じ材質および同じ厚さからなるものであり、
前記第２連通孔が複数個形成されており、前記第２連通孔の各々の孔径が、前記２端開口部の孔径よりも小さいものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器。
前記第２閉塞部材の破裂圧力を１としたとき、前記第１閉塞部材の破裂圧力が０．９０以下のものである、請求項１〜４のいずれか１項記載のガス発生器。
前記筒状ガイド部材の第２端開口部が内側方向に突き出された環状面部を有しており、前記第１閉塞部材が前記環状面部に対して内側から配置されて前記第１連通孔が閉塞されており、
前記第２閉塞部材が、前記筒状ガイド部材の筒状壁部に対して内側から配置されて前記第２連通孔が閉塞されているものである、請求項１〜５のいずれか１項記載のガス発生器。