WO2019111566A1 - ガス発生器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gas generator that burns a gas generating agent to generate a combustion gas by explosive combustion in an igniter.
- a gas generator that burns a gas generating agent by pyrotechnic combustion in an igniter is widely used as one that achieves a desired operation by the generated combustion gas.
- a gas generator can be used, for example, as a drive source for deploying an air bag of an air bag device mounted on a vehicle or the like. In such a gas generator, it is necessary to burn the gas generating agent as desired in order to generate the combustion gas as designed.
- the gas generating agents loaded in the respective combustion chambers are respectively provided by igniters disposed in the respective combustion chambers. It burns independently.
- a cushion member is further provided in the partition member.
- the gas generator shown in Patent Document 2 two chambers of an upper combustion chamber and a lower combustion chamber separated from each other are formed by the partition member, and the gas generating agent is loaded in each of the combustion chambers.
- an igniter for burning only the gas generating agent in one combustion chamber is disposed, and the gas generating agent in the other combustion chamber is the combustion heat generated by the combustion of the gas generating agent in the one combustion chamber. It is ignited by heat transfer.
- the partition member is provided with a cushion member that controls heat transfer of combustion heat. As a result, the transfer of the combustion heat generated in one combustion chamber can be delayed, and the time difference between the start of combustion in the upper and lower combustion chambers can be controlled.
- JP-A-11-217055 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-091495 U.S. Patent No. 6032979
- the gas generating agent in the other combustion chamber may be ignited at an unintended timing by the transmission of the combustion heat generated in the one combustion chamber.
- an arbitrary operation mode such as burning the gas generating agent charged in each combustion chamber at a desired timing.
- An object of the present invention is, in view of the above-mentioned problems, to suppress as much as possible the situation where the gas generating agent is ignited at unintended timing in the dual type gas generator.
- the gas generator of the present invention is a dual type gas generator comprising an initial combustion chamber filled with a predetermined combustion substance to be combusted by the operation of the first igniter, and a late combustion chamber filled with a gas generating agent It is.
- the initial combustion chamber is formed by the initial combustion chamber housing, and the latter combustion chamber is defined by the predetermined partition, and further, at least one of the predetermined partitions.
- a predetermined gap is formed between the part and the initial combustion chamber housing.
- the gas generator according to the present invention is a first igniter and an initial combustion chamber housing that accommodates the first igniter, and the operation of the first igniter allows the gas generator to be inside the initial combustion chamber housing.
- An initial combustion chamber housing forming an initial combustion chamber in which combustion of a predetermined combustion substance filled in the housing is performed; and an outer shell housing accommodating the initial combustion chamber housing and forming a gas outlet.
- the outer shell housing is a late combustion chamber defined therein by a predetermined partition, and the combustion of the gas generating agent charged in the late combustion chamber is the predetermined combustion in the initial combustion chamber.
- the first igniter when gas generation is required, the first igniter is first activated, and the predetermined igniter that is charged in the initial combustion chamber is burned by the operation of the first igniter. Then, a combustion product (combustion gas) generated by the combustion of a predetermined combustion substance is discharged from the gas outlet. At this time, the heat of combustion due to the combustion of a predetermined combustion substance may affect the gas generating agent charged in the late combustion chamber.
- a predetermined gap is formed between at least a portion of the predetermined partition defining the late combustion chamber and the initial combustion chamber housing.
- the heat insulating function of the air present in the predetermined gap suppresses the situation where the heat of the initial combustion chamber housing is transmitted to a part of the predetermined partition.
- Ru even if a predetermined combustion substance is burned in the initial combustion chamber, the temperature of a part of the predetermined partition becomes difficult to rise. Therefore, the gas generating agent charged in the late combustion chamber becomes less susceptible to the combustion of a predetermined combustion substance in the early combustion chamber. According to such a configuration, it is possible to suppress as much as possible the situation where the gas generating agent filled in the late combustion chamber is ignited at unintended timing.
- the above-mentioned initial combustion chamber may be a space where combustion of a transfer charge, a gas generating agent, or a transfer charge and a gas generating agent charged as a combustion substance is performed.
- the initial combustion chamber is a space in which the charged transfer charge is burned.
- the initial combustion chamber housing may be an igniter housing in which combustion of the transfer charge charged in the housing is performed by the operation of the first igniter.
- the gas generator according to the first aspect of the present invention is a main combustion chamber in communication with the initial combustion chamber and the gas outlet, and separated from the late combustion chamber by the predetermined partition wall,
- the fuel cell system further comprises a main combustion chamber in which combustion of the gas generating agent charged in the main combustion chamber is performed by combustion products generated by combustion of the transfer charge, and a part of the predetermined partition and the igniter housing
- the predetermined gap may be formed therebetween.
- the first igniter when gas generation is required, the first igniter is first activated, and the transfer charge in the igniter housing is burned by the operation of the first igniter. Then, a combustion product generated by the combustion of the transfer charge flows into the main combustion chamber, and the combustion product burns a gas generating agent (hereinafter referred to as a first gas generating agent) charged in the main combustion chamber. . Then, the combustion product generated by the combustion of the transfer charge and the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent are discharged from the gas outlet.
- a gas generating agent hereinafter referred to as a first gas generating agent
- the space (initial combustion chamber) in the igniter housing in which the transfer charge is burned is relatively high temperature. Become. Along with this, the igniter housing also becomes relatively hot.
- a predetermined gap is formed between at least a portion of the predetermined partition defining the late combustion chamber and the initial combustion chamber housing. Then, the transfer of heat from the relatively high temperature igniter housing to a part of the predetermined partition is suppressed by the heat insulating function of the air present in the predetermined gap. This will be described in detail below.
- the case where only the above-described first igniter is provided ie, the case where the igniter for directly burning the gas generating agent charged in the late combustion chamber (hereinafter referred to as a second gas generating agent) is not provided
- the combustion characteristics of the second gas generating agent are strongly affected by the heat transfer of the combustion heat from the main combustion chamber.
- the second gas generating agent tends not to ignite. That is, in this case, the gas generated by the combustion of the first gas generating agent is discharged from the gas outlet.
- the gas generator is configured such that only the first gas generating agent is burned and the combustion gas is released in such an aspect that the second gas generating agent is not accompanied by ignition and combustion, temporarily,
- the second gas generating agent filled in the late combustion chamber may unintentionally ignite. Therefore, in the gas generator of the present invention, as described above, a predetermined gap is formed. Thus, it is possible to suppress as much as possible the situation in which the second gas generating agent charged in the late combustion chamber is unintentionally ignited.
- the second gas generating agent tends to be ignited after a predetermined delay time has elapsed since the first gas generating agent was burned. That is, in this case, first, the gas generated by the combustion of the first gas generating agent is discharged from the gas outlet, and then the gas generated by the combustion of the second gas generating agent is discharged from the gas outlet.
- the gas generator is configured to release the combustion gas in such a manner that the gas generating agent is burned by such multistage ignition, the above-mentioned predetermined from the igniter housing which has become relatively high temperature temporarily If heat is transferred to a part of the partition wall of the second combustion chamber, the second gas generating agent charged in the late combustion chamber may ignite earlier than the intended timing.
- a predetermined gap is formed. Accordingly, it is possible to suppress as much as possible the situation in which the second gas generating agent charged in the late combustion chamber is ignited at unintended timing. Therefore, it becomes easy to control the ignition timing of the second gas generating agent.
- the igniter housing is surrounded by the main combustion chamber so as to face the main combustion chamber, and the predetermined gap is one of the predetermined partition walls in the main combustion chamber.
- the predetermined narrow space formed between the part and the igniter housing may be a predetermined narrow space having a size that prevents the gas generating agent from entering the space. According to such a configuration, combustion of the gas generating agent is not performed in the above-described predetermined narrow space (predetermined space) in the main combustion chamber. The transfer of heat to a part of the partition is suitably suppressed.
- the predetermined partition wall may have a first communication portion configured to allow gas to flow from the late combustion chamber to the predetermined narrow space.
- the second gas generating agent when the second gas generating agent is burned by heat transfer of combustion heat from the main combustion chamber without providing the igniter for directly burning the second gas generating agent, the second gas generating agent is First, by heat transfer from another portion (second wall portion) of the predetermined partition wall different from the portion (first wall portion) of the predetermined partition wall forming the narrow space (predetermined space) 2 Burn in the vicinity of the wall. Then, the gas generated by the combustion of the second gas generating agent flows out from the late combustion chamber to the main combustion chamber via the first communication portion.
- the first communication portion since the first communication portion is configured to allow the gas to flow from the late combustion chamber to the predetermined narrow space, the first communication portion may be provided on the first wall portion.
- the combustion gas of the second gas generating agent generated in the vicinity of the second wall flows in the late combustion chamber toward the first communication portion provided in the first wall. Then, the combustion gas is circulated in the late combustion chamber in this manner to promote the combustion of the second gas generating agent in the vicinity of the first wall portion, whereby the second gas generating agent in the late combustion chamber becomes uniform. It becomes easy to be burned.
- the first gas generating agent is not filled in the predetermined narrow space (the predetermined gap). Therefore, the combustion gas of the second gas generating agent is easily discharged to a predetermined narrow space (predetermined gap).
- the gas generator according to the first aspect of the present invention is a main combustion chamber wall which divides the space in the outer shell housing up and down, and the main combustion is performed in the upper space of the divided space.
- a main combustion chamber wall defining a chamber, the predetermined partition, and the rear combustion chamber defined in a part of the lower space of the space in the outer shell housing divided by the main combustion chamber wall
- a second igniter for burning the gas generating agent charged in the late combustion chamber is formed between a portion of the predetermined partition included in the late combustion chamber housing and the igniter housing, and further, between the late combustion chamber housing and the main combustion chamber wall.
- the combustion timing of the gas generating agent (first gas generating agent) charged in the main combustion chamber at the operation timing of the first igniter is the latter combustion chamber at the operation timing of the second igniter.
- the combustion timing of the filled gas generating agent (second gas generating agent) can be independently controlled.
- another gap may be formed between the bottom of the late combustion chamber housing and the bottom of the shell housing. According to such a configuration, the transfer of heat from the bottom surface of the shell housing to the bottom surface of the late combustion chamber housing is further suppressed by the heat insulating action of air present in the other gap.
- the late combustion chamber housing is provided such that the bottom surface thereof is in contact with the bottom surface of the outer shell housing, and the side surface on the bottom surface is in contact with the side surface of the bottom surface of the outer shell housing
- the side surface of the housing has an abutting portion which is a portion coming into contact with the side surface on the bottom surface side of the outer shell housing, and an annular portion which is a portion on the top surface side of the abutting portion. It may be formed apart from the side of the shell housing. According to such a configuration, the bottom surface of the late combustion chamber housing abuts on the bottom surface of the shell housing, whereby the vertical direction of the late combustion chamber housing is positioned.
- the side surface on the bottom side of the late combustion chamber housing abuts the side surface on the bottom side of the shell housing, whereby the lateral direction of the late combustion chamber housing is positioned.
- the air layer is formed between the annular portion and the side surface by forming the annular portion of the late combustion chamber housing away from the side surface of the outer shell housing, the annular portion is formed from the side surface The transfer of heat to the air is suppressed by the thermal insulation of the air layer.
- the annular portion extends from the bottom to the top so that the distance between the annular portion and the side of the outer shell housing increases from the bottom to the top of the late combustion chamber housing. It may be inclined.
- the predetermined partition extends from the igniter housing toward the outer shell housing in the outer shell housing, thereby the outer shell housing A first divided wall that divides a space around the igniter housing into two, wherein the divided main space includes the main combustion chamber, and the other divided space includes the late combustion chamber And a second dividing wall disposed in the other space to divide the space around the igniter housing, the second dividing wall further dividing the other space. It may have a wall.
- the second divided wall may be a part of the predetermined partition, and the predetermined gap may be formed between the second divided wall and the igniter housing.
- a late combustion chamber is formed with respect to the igniter housing with a predetermined gap by the second dividing wall. Therefore, the situation where the gas generating agent charged in the late combustion chamber is ignited at unintended timing can be suppressed as much as possible.
- the first gas generating agent in the main combustion chamber is burned by the combustion product generated by the combustion of the transfer charge, the heat of combustion is transmitted through the first dividing wall to the latter combustion chamber. It will be transmitted to the second gas generant.
- the second gas generating agent is ignited by using the combustion heat thus transmitted, the second gas is prevented from transmitting the heat from the igniter housing to the second divided wall by the predetermined gap. It becomes easy to control the ignition timing of the generating agent.
- the initial combustion chamber is a space where combustion of the filled gas generating agent is performed.
- the initial combustion chamber includes a main combustion chamber in which combustion of the gas generating agent charged in the initial combustion chamber is performed by the operation of the first igniter, and the initial combustion chamber housing includes the main combustion chamber A third dividing wall for dividing a space in an outer shell housing into two, wherein one of the divided spaces includes the initial combustion chamber, and the other divided space includes the late combustion chamber. As such, it may have a third dividing wall which divides the space in the outer shell housing.
- a fourth dividing wall forming the predetermined gap between the third dividing wall and the fourth dividing wall as the predetermined dividing wall, and the second combustion chamber filled with the fourth division wall.
- a second igniter for burning the gas generating agent in such an embodiment, the transfer chamber may contain a transfer charge.
- the initial combustion chamber is a space in which the gas generating agent and the transfer charge are burned.
- a late combustion chamber is formed with respect to the third dividing wall with a predetermined gap of the fourth dividing wall interposed therebetween. become. Therefore, in the one space divided by the third dividing wall, even if the gas generating agent (and transfer agent) charged in the initial combustion chamber is burned and the third dividing wall is heated, The heat insulating action of the existing air suppresses the transfer of the heat of the third dividing wall to the fourth dividing wall. As a result, it is possible to suppress as much as possible the situation where the gas generating agent charged in the late combustion chamber is ignited at unintended timing. As a result, the combustion timing of the gas generating agent charged in the late combustion chamber can be easily controlled by the second igniter (the operation timing of the second igniter).
- the situation where the gas generating agent is ignited at unintended timing can be suppressed as much as possible.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the gas generator 1 in the height direction.
- the gas generator 1 is configured to burn the gas generating agent filled in the outer shell housing 4 formed by the upper shell 2 and the lower shell 3 to release the combustion gas.
- the gas generator 1 is a so-called dual type gas generator in which two combustion chambers are vertically disposed as described later, and a gas generating agent is disposed in each combustion chamber.
- the upper shell 2 has a peripheral wall portion 2c and a top surface portion 2d, which form a concave internal space.
- the top surface 2d has a substantially circular shape in a top view together with the bottom surface 3b of the lower shell 3 described later, and the peripheral wall 2c and the peripheral wall 3a of the lower shell 3 described later respectively have the top surface 2d and the bottom surface It encloses the circumference of 3b, and forms an annular wall which extends approximately perpendicularly from each surface.
- the internal space of the upper shell 2 is a first combustion chamber 21 filled with a first gas generating agent 22 as described later.
- the top surface 2d is connected to one end of the peripheral wall 2c, and the other end is an opening of the upper shell 2.
- the fitting wall 2a and the butting part 2b are provided in the said other end side of the surrounding wall part 2c sequentially from the said opening part.
- the radius of the internal space by the fitting wall 2a is larger than the radius of the internal space by the peripheral wall 2c near the top surface 2d, and the fitting wall 2a is connected to the peripheral wall 2c via the butting portion 2b ing.
- the lower shell 3 has a peripheral wall 3a and a bottom 3b, which form a concave internal space.
- the internal space is the second combustion chamber 25 filled with the second gas generating agent 26.
- the bottom surface 3b is connected to one end of the peripheral wall 3a, and the other end is an opening of the lower shell 3.
- the radius of the internal space by the peripheral wall 3 a is substantially the same as the radius of the internal space by the peripheral wall 2 c of the upper shell 2.
- the bottom surface portion 3b of the lower shell 3 is provided with a hole to which an igniter housing 16 accommodating the first igniter 23 is fixed. The detailed description of the first igniter 23 and the igniter housing 16 will be described later.
- a partition wall 10 is disposed between the upper shell 2 and the lower shell 3.
- the partition wall 10 is connected to the end portion 15 and the end portion 15 and divides the inside of the outer shell housing 4 into upper and lower spaces, and connects to the division portion 14 and extends along the igniter housing 16 described later. It has a peripheral portion 13, an end 12 abutted against the bottom surface 3 b of the lower shell 3, and a projection 11 provided on the peripheral portion 13.
- the partition wall 10 can be attached to the lower shell 3 so that the projection 11 abuts on an igniter housing 16 described later.
- the upper shell 2 is further attached from above.
- the abutment portion 2 b of the upper shell 2 is the partition wall 10
- the lower shell 3 is fitted until it abuts on the end portion 15.
- the fitting portion and the contact portion between the upper shell 2 and the lower shell 3 are joined by a bonding method (for example, welding etc.) suitable for preventing moisture etc. of the gas generating agent filled inside. Be done.
- the partition wall 10 can be positioned also by the abutment of the end portion 15 thereof with the fitting wall portion 2 a of the upper shell 2 regardless of the projection portion 11. Therefore, in the partition 10, the projection part 11 is not an essential structure.
- the inner space is generally divided into two upper and lower spaces by the partition wall 10.
- a first gas generating agent 22 is disposed in a first combustion chamber 21 defined by the upper shell 2 and the partition 10 in the internal space of the outer shell housing 4, and a second combustion defined by the lower shell 3 and the partition 10
- the second gas generating agent 26 is disposed in the chamber 25 so that the gas generator 1 is configured as a dual type gas generator. According to such a gas generator 1, the form of the discharge of the combustion gas to the outside can be variously adjusted by the combustion of the first gas generating agent 22 and the combustion of the second gas generating agent 26.
- an annular filter 32 is disposed so as to surround the first gas generating agent 22.
- the first gas generating agent 22 is not filtered by an urging force of a cushion (not shown) (for example, provided on the top surface 2d side in the upper shell 2) so as to prevent unnecessary vibration in the first combustion chamber 21. It is filled in a state where it is pressed down to the partition 10 and the like.
- the combustion temperature of the first gas generant 22 is desirably in the range of 1000 to 1700 ° C.
- the first gas generant 22 for example, guanidine nitrate (41% by weight), basic copper nitrate (49% by weight) And a binder or an additive, which can be used in the form of a single-hole cylinder.
- the filter 32 is formed by overlapping stainless steel flat braided wire netting in the radial direction and compressing it in the radial and axial directions, cooling the combustion gas by the first gas generating agent 22, and removing the combustion residue Collect.
- As the filter 32 it is also possible to adopt a winding type structure formed by winding a wire in multiple layers around a mandrel.
- the filter 32 also collects combustion residues of the second gas generating agent 26 charged in the second combustion chamber 25 and combustion residues of the transfer charge 24 charged in the igniter housing 16 described later.
- a gas passage 33 is provided between the peripheral wall 2 c of the upper shell 2 and the filter 32.
- the gas passage 33 is a space formed annularly in a radial cross section around the filter 32.
- the gas passage 33 allows the combustion gas to pass through the entire area of the filter 32, and the effective use of the filter 32 and the effective cooling and purification of the combustion gas are achieved.
- the combustion gas flowing through the gas passage 33 reaches the gas outlet 5 provided in the peripheral wall 2c.
- the gas outlet 5 is blocked from the inside of the shell housing 4 by the aluminum tape 34 to prevent moisture from entering the shell housing 4 from the outside. There is.
- the second combustion chamber 25 is filled with a second gas generating agent 26.
- the second gas generating agent 26 is also charged in a state of being urged by a cushion (not shown) so as to prevent unnecessary vibration in the second combustion chamber 25.
- the second gas generating agent 26 also has guanidine nitrate (41% by weight), basic copper nitrate (49% by weight), a binder and additives, and has a single-hole cylindrical shape. Can be used.
- an igniter housing 16 accommodating the first igniter 23 is fixed to a hole provided in the bottom surface portion 3 b of the lower shell 3.
- the igniter housing 16 is a housing extending from the bottom surface portion 3b of the lower shell 3 to the top surface portion 2d of the upper shell 2, and a space on the lower side (the bottom surface portion 3b side of the lower shell 3) in the housing.
- the first igniter 23 is disposed.
- the transfer charge 24 is filled in the space above the first igniter 23 (on the top surface 2 d side of the upper shell 2) in the igniter housing 16.
- a gas generating agent having good ignition property and having a combustion temperature higher than that of the first gas generating agent 22 and the second gas generating agent 26 can be used.
- the combustion temperature of the transfer charge 24 is preferably in the range of 1700 to 3000.degree.
- a charge transfer agent 24 for example, one comprising nitroguanidine (34% by weight) and strontium nitrate (56% by weight) can be used.
- the communication hole 16a mentioned later provided in the igniter housing 16 is closed with the aluminum tape not shown, and the mixture of the transfer charge 24 and the 1st gas generating agent 22 is prevented.
- the first igniter 23 is an electric igniter.
- a space for placing the igniter 232 is defined in the cup 231 by the cup 231 whose surface is covered with the insulating cover.
- the metal header 233 is arrange
- the charge holder 234 holds the ignition charge 232.
- a bridge wire 235 electrically connecting one of the conductive pins 237 and the metal header 233 is wired.
- the two conductive pins 237 are fixed to the metal header 233 via the insulator 236 so that they are in an insulated state when no voltage is applied. Furthermore, the two conductive pins 237 supported by the insulator 236 are protected by the resin collar 238 in a state where the insulation between the conductive pins 237 is well maintained.
- the first igniter 23 thus configured, when a voltage is applied between the two conductive pins 237 by the external power supply, a current flows in the bridge wire 235, whereby the igniter 232 is burned. At this time, a combustion product of the ignition agent 232 combustion is ejected from the opening of the charge holder 234. Then, the transfer charge 24 in the igniter housing 16 is burned by the combustion product of the igniter 232 ejected from the first igniter 23 in this manner.
- a pyrotechnic charge containing zirconium and potassium perchlorate ZPP
- a pyrotechnic charge containing titanium hydride and potassium perchlorate THPP
- a pyrotechnic charge containing titanium and potassium perchlorate TiPP
- Explosives containing aluminum and potassium perchlorate APP
- explosives containing aluminum and bismuth oxide ABO
- explosives containing aluminum and molybdenum oxide AMO
- aluminum and An explosive comprising iron oxide (AFO) or a combination of several of these explosives may be mentioned.
- the transfer charge 24 is burned and a relatively high temperature combustion product is generated in the igniter housing 16. Then, the combustion product flows out into the first combustion chamber 21 through the communication hole 16 a provided in the igniter housing 16, whereby the first gas generating agent 22 is burned. That is, in the gas generator 1 according to the present embodiment, the combustion timing of the first gas generating agent 22 is controlled by the operation timing of the first igniter 23.
- the first gas generating agent and the second gas generating agent are ignited at different ignition timings, that is, the gas generating agent is burned by so-called multistage ignition, whereby the combustion gas is released to the outside.
- the gas generator 1 first, the first gas generating agent 22 is ignited and burned, and after a predetermined delay time has elapsed, the second gas generating agent 26 is ignited and burned to the outside.
- the form of the emission of combustion gases can be adjusted in various ways.
- the gas generator 1 for the discharge form of the combustion gas by the gas generator 1, for example, only the first gas generating agent 22 is burned, and the ignition / combustion of the second gas generating agent 26 It may be a release form of combustion gas according to an aspect that does not involve.
- the first igniter 23 is used, and the second gas generating agent 26 is necessarily ignited and burned after the first gas generating agent 22 is ignited and burned.
- the combustion agent 24 is generated by combustion.
- the products of combustion may affect the ignition of the second gas generant 26.
- the transfer charge 24 is burned, relatively high temperature combustion products are generated, so the inside of the igniter housing 16 becomes relatively high temperature.
- the igniter housing 16 itself becomes relatively hot.
- the second gas generating agent 26 may be ignited at an unintended timing due to heat transfer from the igniter housing 16. Then, if the second gas generating agent 26 is unintentionally ignited, the combustion gas can not be generated as designed.
- the first gap 17 is formed between the peripheral portion 13 of the partition wall 10 and the igniter housing 16.
- the first gap 17 will be described in detail below.
- the first gap 17 is a space of the first combustion chamber 21 between the peripheral portion 13 extending along the igniter housing 16 and the igniter housing 16, and an air layer is formed in the first gap 17 Be done.
- the combustion product flows out to the first combustion chamber 21 via the communication hole 16a (this is Represented by arrow C1 in FIG.
- the igniter housing 16 is heated by the combustion product generated by the combustion of the transfer charge 24, the heat of the igniter housing 16 is transferred to the circumferential portion 13 by the heat insulating function of the air present in the first gap 17.
- the transmission situation is suppressed (this is represented by the "x" mark in FIG. 3). In other words, even if the transfer charge 24 is burned, the temperature of the partition wall 10 hardly rises. According to such a configuration, it is possible to suppress as much as possible the situation where the second gas generating agent 26 is ignited at an unintended timing.
- the first gap 17 may be a narrow space having a size such that the first gas generating agent 22 does not enter the space.
- means for preventing the first gas generating agent 22 from invading the first gap 17 for example, arranging a wire mesh at the inlet of the first gap 17 or igniter the projection extending toward the first gap 17
- the housing 16 or the partition 10 may be provided.
- the first gap 17 is such a narrow space, and the communication hole 13a communicating the second combustion chamber 25 with the first gap 17 is formed in the circumferential portion 13 ing.
- a blocking member 35 covering the hole is attached to the communication hole 13a from the first combustion chamber 21 side.
- the situation where the combustion gas by the first gas generating agent 22 burned in the space excluding the first gap 17 in the first combustion chamber 21 flows into the second combustion chamber 25 is suppressed.
- the closing member 35 is detached from the peripheral portion 13 by the pressure of the generated combustion gas, whereby the second combustion is performed via the communication hole 13a.
- the combustion gas is allowed to flow from the chamber 25 to the first gap 17 (first combustion chamber 21).
- the first gap 17 is formed between the peripheral portion 13 of the partition 10 and the igniter housing 16. Just do it.
- the first gap 17 is a narrow space as described above.
- the transfer charge 24 is burned by the operation of the first igniter 23. Then, as represented by arrow C1 in FIG. 4A, the combustion product generated by the combustion of the transfer charge 24 flows out into the first combustion chamber 21 through the communication hole 16a formed in the igniter housing 16. At this time, as shown in FIG. 3 described above, the heat insulating action of the air present in the first gap 17 suppresses the transfer of the heat of the igniter housing 16 to the peripheral portion 13 of the partition wall 10.
- the first gas generating agent 22 is burned by the combustion product, and combustion gas is generated in the first combustion chamber 21.
- the combustion gas (and the combustion product of the transfer charge 24) thus generated flows through the filter 32 and flows into the gas passage 33, and finally, as represented by the arrow C2 in FIG. 4B, the gas outlet The gas is released to the outside of the gas generator 1 from 5.
- the partition 10 is heated, but in this embodiment, the first gas generation to be burned in the first gap 17 is generated. Since the agent 22 does not exist, the dividing portion 10 of the partition 10 is mainly heated. Then, the heat due to the combustion of the first gas generating agent 22 is transmitted to the second gas generating agent 26 in the vicinity of the dividing portion 14 in the second combustion chamber 25 via the dividing portion 14.
- the second gas generating agent 26 in the vicinity of the dividing portion 14 is burned. Then, the combustion gas generated by this combustion flows in the second combustion chamber 25 toward the communication holes 13a provided in the circumferential portion 13 of the partition 10, as represented by the arrow C3 in FIG. 4C. It flows out to the first combustion chamber 21 from the communication hole 13a. At this time, since the combustion of the second gas generating agent in the vicinity of the peripheral portion 13 is promoted by the flow of the combustion gas described above, the second gas generating agent 26 in the second combustion chamber 25 is easily combusted uniformly.
- the combustion gas that is generated by the combustion of the second gas generating agent 26 and flows into the first combustion chamber 21 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and is final as represented by the arrow C4 in FIG. 4C. It is discharged from the gas outlet 5 to the outside of the gas generator 1.
- the delayed ignition of the second gas generating agent 26 adjusts the form of the release of the combustion gas to the outside.
- the gas generator 1 of the present invention it is possible to suppress as much as possible the situation where the second gas generating agent 26 is ignited at unintended timing due to the combustion of the transfer charge 24. As a result, the combustion gas can be generated as designed.
- FIG. 5 is a sectional view in the height direction of the gas generator 1A according to the present embodiment.
- a first combustion chamber wall 40 is disposed between the upper shell 2 and the lower shell 3 in the outer shell housing 4 of the gas generator 1A according to the present embodiment.
- the first combustion chamber wall 40 has a first end 41 which is one end of the wall member, a second end 42 which is the other end, and a first end 41 and a second end 42. It has the division part 43 which divides
- the first combustion chamber wall 40 can be attached to the lower shell 3 such that its second end 42 abuts the igniter housing 16.
- the second combustion chamber housing 50 is disposed in the lower space of the space in the outer shell housing 4 divided by the first combustion chamber wall 40.
- the second combustion chamber housing 50 has a housing portion 51, a top plate portion 52, and a projection portion 53.
- the housing portion 51 forms a concave internal space by the peripheral wall and the bottom wall thereof, and the top plate portion 52 is attached to the opening of the housing portion 51.
- a projection 53 is formed on the bottom wall of the housing 51.
- the second gas generating agent 26 is disposed in a space in the second combustion chamber housing 50 surrounded by the housing portion 51 and the top plate portion 52.
- a plurality of communicating holes of a size that does not allow the second gas generating agent 26 to pass through is formed in the top plate portion 52, and when the second gas generating agent 26 is burned, the combustion gas passes through the communicating holes. It flows out of the second combustion chamber housing 50 via the second combustion chamber housing 50. Furthermore, in the second combustion chamber housing 50, a second igniter 27 is accommodated. The second igniter 27 is fixed to a hole provided on the bottom surface 3 b of the lower shell 3.
- Such a second combustion chamber housing 50 is disposed in the lower shell 3 such that a second gap 18 is formed between the second combustion chamber housing 50 and the first combustion chamber wall 40.
- the second combustion chamber housing 50 is disposed in the lower shell 3 such that the projection 53 of the second combustion chamber housing 50 abuts on the bottom surface 3 b of the lower shell 3.
- the first combustion chamber wall 40 is attached to the lower shell 3 so as to close the opening of the lower shell 3 in which the second combustion chamber housing 50 is disposed.
- the cushion 60 is disposed so as to be sandwiched between the top plate portion 52 of the second combustion chamber housing 50 and the divided portion 43 of the first combustion chamber wall 40, thereby the second combustion chamber housing 50. May be fixed between the first combustion chamber wall 40 and the bottom portion 3 b of the lower shell 3.
- the cushion 60 is an elastic member having a predetermined thickness, and for example, an elastic member having a function as a heat insulating material such as a ceramic fiber can also be used. Then, by providing such a cushion 60 between the top plate portion 52 of the second combustion chamber housing 50 and the divided portion 43 of the first combustion chamber wall 40, the second combustion chamber housing 50 and the first A second gap 18 is formed between the combustion chamber wall 40.
- the upper shell 2 is further attached from above.
- the upper shell 2 is fitted on the lower shell 3 until the abutment 2 b is abutted against the first end 41 of the first combustion chamber wall 40.
- the first combustion chamber wall 40 is fixed in the outer shell housing 4, thereby maintaining the fixed state of the second combustion chamber housing 50 between the first combustion chamber wall 40 and the bottom portion 3 b of the lower shell 3. Be done.
- the second combustion chamber housing 50 is fixed in the outer shell housing 4 so that the projection 53 abuts on the bottom surface portion 3b of the lower shell 3, as shown in FIG.
- a third gap 19 is formed between the chamber housing 50 and the lower shell 3.
- the first combustion chamber 21 is formed in the upper space of the space in the outer shell housing 4 which is divided into the two spaces generally vertically by the first combustion chamber wall 40.
- a second combustion chamber housing 50 is disposed in the lower space, and the second combustion chamber 25 is defined by the second combustion chamber housing 50.
- the second igniter 27 housed in the second combustion chamber housing 50 is configured in the same manner as the first igniter 23, the details of which are as described in the description of FIG. 2 above. Then, the second gas generating agent 26 in the second combustion chamber 25 is burned by the combustion product of the igniter ejected from the second igniter 27. Note that the transfer charge 24 may be disposed in the second combustion chamber 25. In this case, the transfer charge 24 is burned by the combustion product of the igniter ejected from the second igniter 27, and the transfer charge 24 is burned. The product may burn the second gas generant 26.
- the combustion timing of the first gas generating agent 22 is controlled by the operation timing of the first igniter 23, and the combustion timing of the second gas generating agent 26 by the operation timing of the second igniter 27 is It can be controlled.
- the present embodiment there is no intention to limit the invention to the mode in which the first gas generating agent 22 and the second gas generating agent 26 are burned, and only the first gas generating agent 22 is burned by the operation of the first igniter 23. It may be an aspect.
- the transfer charge 24 filled in the igniter housing 16 is burned by the operation of the first igniter 23. Then, the combustion product of the transfer charge 24 flows into the first combustion chamber 21, and the first gas generating agent 22 is burned by the combustion product. Then, the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent 22 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and finally flows out from the gas discharge port 5, whereby the combustion gas is released from the gas generator 1A. Ru.
- the second gas generating agent 26 is burned by the operation of the second igniter 27 as described above. Then, the combustion gas generated by the combustion of the second gas generating agent 26 flows out of the second combustion chamber housing 50 through the communication hole provided in the top plate portion 52 of the second combustion chamber housing 50. Then, the combustion gas flows out to the first combustion chamber 21 through the communication hole 43 a provided in the divided portion 43 of the first combustion chamber wall 40. Then, the combustion gas flows through the filter 32 and the gas passage 33 and finally flows out from the gas outlet 5, whereby the combustion gas is released from the gas generator 1A.
- a closing member 36 covering the hole is attached to the communication hole 43a from the first combustion chamber 21 side, and the pressure of the combustion gas of the second gas generating agent 26 separates the closing member 36 from the divided portion 43 Thus, the combustion gas is caused to flow into the first combustion chamber 21 through the communication hole 43a.
- the gas generator 1A adjusts the operation timings of the first igniter 23 and the second igniter 27 arbitrarily to variously adjust the form of emission of combustion gas to the outside. It is however, if the gas generating agent is ignited regardless of the operation of the igniter, there is a possibility that the combustion gas can not be generated as designed.
- a first gap 17 ' is formed between the housing portion 51 of the second combustion chamber housing 50 and the igniter housing 16. Thereby, the situation where the heat of the igniter housing 16 is transmitted to the housing portion 51 is suppressed. Furthermore, in the gas generator 1A, a second gap 18 and a third gap 19 are formed around the second combustion chamber housing 50. Thereby, the situation where the heat of the first combustion chamber wall 40 or the lower shell 3 is transferred to the second combustion chamber housing 50 is suppressed.
- the second gas generating agent 26 can be prevented from being ignited at unintended timing as much as possible, thereby generating the combustion gas as designed. It becomes possible.
- FIG. 6 is a cross-sectional view in the height direction of the gas generator 1A according to the present modification.
- the second combustion chamber housing 50 is in contact with the bottom 3b of the lower shell 3 so that the bottom of the second combustion chamber housing 50 abuts on the lower shell 3. Placed inside. Further, the second combustion chamber housing 50 has a lower portion so that the side surface (hereinafter referred to as an abutting portion) 54 on the bottom surface side of the housing portion 51 of the second combustion chamber housing 50 abuts on the side surface 3 c on the bottom surface side of the lower shell 3 It is placed in the shell 3. In the gas generator 1A according to the present modification, the second combustion chamber housing 50 is fixed in the outer shell housing 4 by arranging the second combustion chamber housing 50 in the lower shell 3 in this manner.
- the top plate portion 52 of the second combustion chamber housing 50 and the divided portion of the first combustion chamber wall 40 Although the cushion 60 is provided between it and 43, in the present variation in which the second combustion chamber housing 50 is fixed as described above, the cushion 60 may not be disposed. However, the second gap 18 is formed between the second combustion chamber housing 50 and the first combustion chamber wall 40, as in the gas generator 1A shown in FIG. 5 described above.
- the housing portion 51 of the second combustion chamber housing 50 has an annular portion 55 extending from the contact portion 54 to the top plate 52 side on the side surface thereof.
- An annular portion 55 is formed separately from the peripheral wall portion 3 a of the lower shell 3. Specifically, in the annular portion 55, the distance from the peripheral wall 3a of the lower shell 3 increases from the bottom to the top in the second combustion chamber housing 50, from the bottom to the top It is inclined towards. As a result, as shown in FIG. 6, a third gap 19 is formed between the second combustion chamber housing 50 and the peripheral wall portion 3 a of the lower shell 3.
- the first gap 17 ' is formed between the housing portion 51 of the second combustion chamber housing 50 and the igniter housing 16 so that the heat of the igniter housing 16 is the housing.
- the situation of transmission to the unit 51 is suppressed.
- the second gap 18 is formed between the second combustion chamber housing 50 and the first combustion chamber wall 40, so that the heat of the first combustion chamber wall 40 is transferred to the second combustion chamber housing 50. Be suppressed.
- gas generator 1A it is possible to suppress as much as possible the situation where the second gas generating agent 26 is ignited at unintended timing, thereby generating the combustion gas as designed. Is possible.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a gas generator 1B according to the present embodiment.
- the gas generator 1B is configured to burn the gas generating agent filled in the round outer shell housing 4 'and release the combustion gas.
- the gas generator 1B is a dual type gas generator in which two combustion chambers are arranged side by side in the circumferential direction as described later, and a gas generating agent is arranged in each combustion chamber.
- An igniter housing 16 accommodating the first igniter 23 is disposed substantially at the center of the outer shell housing 4 ′. Then, the transfer charge 24 is filled in the igniter housing 16, and the transfer charge 24 is burned by the operation of the first igniter 23.
- a communication hole 16 a is formed in the igniter housing 16, and a combustion product generated by the combustion of the transfer charge 24 spreads in the space around the igniter housing 16 through the communication hole 16 a.
- the space around the igniter housing 16 includes a combustion chamber filled with a gas generating agent, an annular filter 32 disposed so as to surround the combustion chamber, and the filter 32 and the outer shell housing 4 '.
- a gas passage 33 is formed between the two. This will be described in detail below.
- the gas generator 1B according to the present embodiment includes a first dividing wall 100 that divides the space around the igniter housing 16 by extending from the igniter housing 16 toward the outer shell housing 4 ′. There is.
- the first divided wall 100 is connected to a first end 101 abutting on the igniter housing 16, a second end 102 abutting on the filter 32, and the first end 101 and the second end 102, and the igniter housing
- a dividing portion 103 is provided to divide the space between the filter 16 and the filter 32 in the circumferential direction of the shell housing 4 '.
- the filter 32 is positioned by the first dividing wall 100.
- the space between the igniter housing 16 and the filter 32 is the circumference of the outer shell housing 4'. Divided into two in the direction. Then, one of the divided spaces contains the first combustion chamber 21 filled with the first gas generating agent 22, and the other divided space is filled with the second gas generating agent 26.
- a combustion chamber 25 is included.
- the first combustion chamber 21 is defined by the igniter housing 16, the first dividing wall 100, and the filter 32.
- the communication hole 16 a of the igniter housing 16 is configured to allow the space in the igniter housing 16 to communicate with the first combustion chamber 21. Therefore, when the first igniter 23 operates, the combustion product generated by the combustion of the transfer charge 24 flows into the first combustion chamber 21 and the first gas generating agent 22 is burned by the combustion product. Then, the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent 22 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and flows out from the gas discharge port 5 formed in the outer shell housing 4 ′.
- the combustion gas is a gas
- the passage 33 can be circulated in the circumferential direction.
- the second divided wall 200 is further disposed in the other space divided by the first divided wall 100.
- the second divided wall 200 is disposed such that one end thereof abuts on one of the first divided walls 100 and the other end thereof abuts on the other first divided wall 100.
- a first gap 170 is formed between the second divided wall 200 and the igniter housing 16.
- the second divided wall 200 has a projection 201 between both ends, and the projection 201 is disposed so as to abut on the igniter housing 16.
- this projection 201 is not an essential component.
- the second combustion chamber 25 is defined by the first dividing wall 100, the second dividing wall 200, and the filter 32.
- the heat insulating function of the air present in the first gap 170 suppresses the transfer of the heat of the igniter housing 16 to the second divided wall 200, so the second gas generating agent 26 is the first divided wall It will be burned by the heat by combustion of the 1st gas generant 22 transmitted via 100.
- the combustion gas generated by the combustion of the second gas generating agent 26 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and flows out from the gas outlet 5.
- only the first gas generating agent 22 may be burned, and the combustion gas may be released from the gas generator 1B in such an aspect that the second gas generating agent 26 is not involved in ignition and combustion.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of a gas generator 1B according to the present modification.
- a gas generator 1B according to the present modification is different from the gas generator 1B according to the third embodiment shown in FIG. 7 in that a communicating hole 103a is formed in the divided portion 103 of the first divided wall 100. Only As shown in FIG. 8, the communication hole 103 a is configured to allow the first combustion chamber 21 and the second combustion chamber 25 to communicate with each other. And according to such a communicating hole 103a, it is possible to guide the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent 22 to the second combustion chamber 25, and using the combustion gas, the second gas generating agent 26 can be It can be burned.
- the second gas generating agent 26 is burned after a predetermined delay time has elapsed since the combustion gas of the first gas generating agent 22 is released from the gas generator 1B to the outside, and the combustion gas is released to the outside As a result, the opening area of the communication hole 103a is adjusted.
- the ignition timing of the second gas generating agent 26 can be adjusted by adjusting the opening area of the communication hole 103a, thereby variously adjusting the form of the discharge of the combustion gas to the outside. it can.
- the opening area of the communication hole 103a at this time is made relatively small.
- means for controlling the combustion gas passing through the communication hole 103a for example, a screen such as an aluminum tape or a wire mesh
- the second gas generating agent 26 can also be delayed and ignited by filling the communication hole 103a having a relatively large opening area with a thermoplastic resin or the like. In this case, the first combustion chamber 21 and the second combustion chamber 25 are melted until the thermoplastic resin or the like filling the communication hole 103 a and closing the communication hole 103 a is melted by the heat of the first gas generating agent 22. Can not communicate. Therefore, the second gas generating agent 26 can be delayed and ignited.
- the combustion gas can flow in the gas passage 33 in the circumferential direction, the combustion gas of the first gas generating agent 22 can be supplied through the gas passage 33. 2 can flow into the combustion chamber 25; Therefore, the second gas generating agent 26 may be delayed and ignited using the combustion gas of the first gas generating agent 22 which has flowed into the second combustion chamber 25 through the gas passage 33 regardless of the communication hole 103 a described above. it can.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of a gas generator 1C according to the present embodiment.
- the gas generator 1C is the same as the gas generator 1B shown in FIG. 7 described above, except that the gas generator filled in the round outer shell housing 4 'is used.
- the combustion is configured to release the combustion gas.
- the gas generator 1C is a dual type gas generator in which two combustion chambers are disposed on the left and right as described later, and a gas generating agent is disposed in each combustion chamber.
- a third dividing wall 300 is disposed which divides the space in the shell housing 4' into two.
- the third divided wall 300 divides the space surrounded by the filter 32 in the outer shell housing 4 ′ into right and left by being disposed so that both ends thereof abut on the inner peripheral surface of the annular filter 32.
- one of the divided spaces includes the first combustion chamber 21 filled with the first gas generating agent 22 and the first igniter 23 for burning the first gas generating agent 22, and the other divided
- the second combustion chamber 25 filled with the second gas generating agent 26 and the second igniter 27 for burning the second gas generating agent 26 are included in the space of
- the first combustion chamber 21 is defined by the third dividing wall 300 and the filter 32. Further, the first igniter 23 is as described in the description of FIG. 2 above. Then, when the first igniter 23 operates, the first gas generating agent 22 in the first combustion chamber 21 is burned by the combustion product of the ignition charge 232 ejected from the first igniter 23. Then, the combustion gas generated by the combustion of the first gas generating agent 22 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and flows out from the gas discharge port 5 formed in the outer shell housing 4 ′.
- the transfer charge 24 may be disposed in the first combustion chamber 21. In this case, the transfer charge 24 is burned by the combustion product of the ignition charge 232 ejected from the first igniter 23, and the transfer charge 24 is The first gas generating agent 22 may be burned by the combustion product.
- the fourth divided wall 400 is further disposed in the other space divided by the third divided wall 300.
- the fourth divided wall 400 is disposed such that its both ends abut on the inner circumferential surface of the filter 32.
- the first gap 171 is formed between the fourth divided wall 400 and the third divided wall 300.
- the fourth divided wall 400 has a holding portion 401 between both ends, and the holding portion 401 is arranged to abut on the third divided wall 300 to maintain the first gap 171. It can be done.
- the second combustion chamber 25 is defined by the fourth dividing wall 400 and the filter 32. Further, a second igniter 27 is disposed in the second combustion chamber 25.
- the heat insulating function of the air present in the first gap 171 suppresses the transfer of the heat of the third divided wall 300 to the fourth divided wall 400, so the second gas generating agent 26 performs the second ignition. It will be burned by the operation of vessel 27. Then, the combustion gas generated by the combustion of the second gas generating agent 26 flows through the filter 32 and the gas passage 33 and flows out from the gas outlet 5.
- the combustion gas can be generated as designed.
- gas generator 2 upper shell 3: lower shell 4, 4 ': outer shell housing 5: gas outlet 10: partition 13: peripheral portion 14: divided portion 16: igniter housing 17, 17 ', 170, 171: first gap 18: second gap 19: third gap 21: first combustion chamber 22: first gas generating agent 23: first igniter 24: transfer charge 25: second combustion chamber 26 : Second gas generating agent 27: second igniter 32: filter 33: gas passage 40: first combustion chamber wall 50: second combustion chamber housing 60: cushion 100: first divided wall 200: second divided 300: third dividing wall 400: fourth divided wall
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Abstract
本発明は、デュアルタイプのガス発生器において、ガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を抑制することを可能とする。第1点火器と、第1点火器を収容する初期燃焼室ハウジングであって、該第1点火器の作動により、該初期燃焼室ハウジング内に充填された所定の燃焼物質の燃焼が行われる、初期燃焼室を形成する初期燃焼室ハウジングと、初期燃焼室ハウジングを収容しガス排出口を形成した外殻ハウジングと、を備える、ガス発生器において、外殻ハウジングは、その内部に、所定の隔壁によって画定される後期燃焼室であって、該後期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が、初期燃焼室における所定の燃焼物質の燃焼以降に行われる後期燃焼室を、有し、所定の隔壁の少なくとも一部と初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される。
Description
本発明は、点火器での火薬燃焼により、ガス発生剤を燃焼させて燃焼ガスを発生させるガス発生器に関する。
点火器での火薬燃焼により、ガス発生剤を燃焼させるガス発生器は、発生した燃焼ガスにより所望の動作を実現させるものとして広く利用されている。そのようなガス発生器は、例えば、車両等に搭載されるエアバッグ装置のエアバッグを展開するための駆動源として利用することができる。このようなガス発生器においては、燃焼ガスを設計通りに発生させるためにガス発生剤を所望するように燃焼させる必要がある。
例えば、特許文献1に示すガス発生器では、仕切部材によって画定される2つの燃焼室において、夫々の燃焼室内に配置された点火器によって、夫々の燃焼室内に装填されたガス発生剤が、夫々独立して燃焼される。そして、このガス発生器では、仕切部材に、更にクッション部材が設けられている。
また、特許文献2に示すガス発生器では、仕切部材によって、相互に隔絶された上側燃焼室と下側燃焼室の2室が形成され、夫々の燃焼室内にガス発生剤が装填される。このガス発生器には、一方の燃焼室内のガス発生剤のみを燃焼させる点火器が配置され、他方の燃焼室内のガス発生剤は、上記一方の燃焼室内のガス発生剤の燃焼による燃焼熱の伝熱によって着火される。ここで、仕切部材には、燃焼熱の伝熱を制御するクッション部材が設けられる。これにより、一方の燃焼室で発生した燃焼熱の伝達を遅らせ、上下の各燃焼室の燃焼開始の時間差を制御できる。
相互に隔絶された燃焼室の夫々にガス発生剤が充填される、いわゆるデュアルタイプのガス発生器では、各燃焼室に充填されたガス発生剤を、夫々所望のタイミングで燃焼させることが求められている。ここで、従来のデュアルタイプのガス発生器では、2つの燃焼室の夫々が共通の仕切部材によって画定されているため、この仕切部材を介して2つの燃焼室間で熱が移動し易くなる。そこで、従来技術によれば、仕切部材にクッション部材が設けられるが、振動によるガス発生剤の粉化を防止する機能と断熱材としての機能とを有するクッション部材では、仕切部材を介した2つの燃焼室間の伝熱を十分に制御することができない。そのため、一方の燃焼室で発生した燃焼熱の伝達によって、他方の燃焼室内のガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう虞がある。このように、従来技術によれば、各燃焼室に充填されたガス発生剤を、夫々所望のタイミングで燃焼させるなど、任意の作動モードを発現させることができなくなる虞がある。
本発明は、上記した問題に鑑み、デュアルタイプのガス発生器において、ガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することを目的とする。
本発明のガス発生器は、第1点火器の作動により燃焼する所定の燃焼物質が充填された初期燃焼室と、ガス発生剤が充填された後期燃焼室と、を備えるデュアルタイプのガス発生器である。そして、上記課題を解決するために、本発明のガス発生器は、初期燃焼室が初期燃焼室ハウジングによって形成され、且つ後期燃焼室が所定の隔壁によって画定され、更に、所定の隔壁の少なくとも一部と初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される。このような構成により、後期燃焼室に充填されたガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。
具体的には、本発明のガス発生器は、第1点火器と、前記第1点火器を収容する初期燃焼室ハウジングであって、該第1点火器の作動により、該初期燃焼室ハウジング内に充填された所定の燃焼物質の燃焼が行われる、初期燃焼室を形成する初期燃焼室ハウジングと、前記初期燃焼室ハウジングを収容しガス排出口を形成した外殻ハウジングと、を備える。そして、前記外殻ハウジングは、その内部に、所定の隔壁によって画定される後期燃焼室であって、該後期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が、前記初期燃焼室における前記所定の燃焼物質の燃焼以降に行われる後期燃焼室を、有し、前記所定の隔壁の少なくとも一部と前記初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される。
上記のガス発生器では、ガス発生が要求されると、先ず第1点火器が作動され、該第1点火器の作動により初期燃焼室に充填された所定の燃焼物質が燃焼される。そして、所定の燃焼物質の燃焼で生じる燃焼生成物(燃焼ガス)が、ガス排出口から排出される。このとき、所定の燃焼物質の燃焼による燃焼熱が、後期燃焼室に充填されたガス発生剤に影響を及ぼす可能性がある。そこで、本発明では、後期燃焼室を画定する所定の隔壁の少なくとも一部と、初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される。そうすると、上記燃焼熱によって初期燃焼室ハウジングが加熱されたとしても、所定の間隙に存在する空気の断熱作用により、初期燃焼室ハウジングの熱が上記所定の隔壁の一部へ伝達する事態が抑制される。言い換えれば、初期燃焼室において所定の燃焼物質が燃焼されても、上記所定の隔壁の一部の温度は上昇し難くなる。そのため、後期燃焼室に充填されたガス発生剤は、初期燃焼室における所定の燃焼物質の燃焼の影響を受け難くなる。このような構成によれば、後期燃焼室に充填されたガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。なお、上記の初期燃焼室は、燃焼物質として充填された伝火薬、ガス発生剤、あるいは伝火薬及びガス発生剤の燃焼が行われる空間であってもよい。
そして、本発明のガス発生器の第1の態様では、初期燃焼室は、充填された伝火薬の燃焼が行われる空間である。具体的には、前記初期燃焼室ハウジングが、前記第1点火器の作動により、該ハウジング内に充填された伝火薬の燃焼が行われる、点火器ハウジングであってもよい。そして、本発明の第1の態様のガス発生器は、前記初期燃焼室及び前記ガス排出口と連通し、且つ前記所定の隔壁によって前記後期燃焼室とは隔てられた主燃焼室であって、前記伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物によって、該主燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が行われる主燃焼室を、更に備え、前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成されてもよい。
このようなガス発生器では、ガス発生が要求されると、先ず第1点火器が作動され、該第1点火器の作動により点火器ハウジング内に充填された伝火薬が燃焼される。そして、伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物が主燃焼室に流入し、該燃焼生成物によって、主燃焼室に充填されたガス発生剤(以下、第1ガス発生剤と称する)が燃焼される。そして、伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物及び第1ガス発生剤の燃焼で生じる燃焼ガスが、ガス排出口から排出される。
このように、伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物によって第1ガス発生剤を燃焼させるガス発生器では、伝火薬の燃焼が行われる点火器ハウジング内の空間(初期燃焼室)が比較的高温となる。それに伴って、点火器ハウジングも比較的高温となる。そこで、本発明では、後期燃焼室を画定する所定の隔壁の少なくとも一部と、初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される。そうすると、比較的高温となった点火器ハウジングから上記所定の隔壁の一部への熱の伝達が、所定の間隙に存在する空気の断熱作用により抑制される。これについて、以下に詳しく説明する。
ガス発生器において、上述した第1点火器のみが設けられる場合、すなわち後期燃焼室に充填されたガス発生剤(以下、第2ガス発生剤と称する)を直接燃焼させる点火器が設けられない場合には、第2ガス発生剤の燃焼特性は、主燃焼室からの燃焼熱の伝熱の影響を強く受けることになる。
例えば、主燃焼室から後期燃焼室への伝熱量が比較的少ない場合には、第2ガス発生剤は着火に至らない傾向にある。つまり、この場合には、第1ガス発生剤の燃焼で生じたガスが、ガス排出口から排出されることになる。ここで、第1ガス発生剤のみが燃焼され、第2ガス発生剤の着火・燃焼を伴わないような態様により燃焼ガスを放出するように、ガス発生器が構成されている場合において、仮に、比較的高温となった点火器ハウジングから上記所定の隔壁の一部へ熱が伝えられると、後期燃焼室に充填された第2ガス発生剤が意図せず着火してしまう虞がある。そこで、本発明のガス発生器では、上述したように、所定の間隙が形成される。これにより、後期燃焼室に充填された第2ガス発生剤が意図せず着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。
一方、主燃焼室から後期燃焼室への伝熱量が比較的多い場合には、第2ガス発生剤は、第1ガス発生剤が燃焼されてから所定の遅れ時間経過後に着火される傾向にある。つまり、この場合には、先ず、第1ガス発生剤の燃焼で生じたガスが、ガス排出口から排出され、その後、第2ガス発生剤の燃焼で生じたガスが、ガス排出口から排出されることになる。ここで、このような多段着火によってガス発生剤を燃焼させる態様で燃焼ガスを放出するように、ガス発生器が構成されている場合において、仮に、比較的高温となった点火器ハウジングから上記所定の隔壁の一部へ熱が伝えられると、後期燃焼室に充填された第2ガス発生剤が意図したタイミングよりも早く着火してしまう虞がある。そこで、本発明のガス発生器では、上述したように、所定の間隙が形成される。これにより、後期燃焼室に充填された第2ガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。そのため、第2ガス発生剤の着火タイミングを制御し易くなる。
そして、このようなガス発生器において、前記点火器ハウジングは、前記主燃焼室と面するように該主燃焼室によって囲まれ、前記所定の間隙は、前記主燃焼室において前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングと間に形成された所定の狭空間であって、該空間にガス発生剤が入り込まない大きさを有する所定の狭空間であってもよい。このような構成によれば、主燃焼室における上記の所定の狭空間(所定の間隙)では、ガス発生剤の燃焼が行われないため、該空間に存在する空気の断熱作用によって、上記所定の隔壁の一部への熱の伝達が好適に抑制される。
ここで、前記所定の隔壁は、前記後期燃焼室から前記所定の狭空間にガスが流通するように構成される第1連通部を、有してもよい。例えば、第2ガス発生剤を直接燃焼させる点火器が設けられずに、主燃焼室からの燃焼熱の伝熱によって第2ガス発生剤が燃焼される場合、第2ガス発生剤は、所定の狭空間(所定の間隙)を形成する上記所定の隔壁の一部(第1壁部)とは異なる所定の隔壁の他の一部(第2壁部)からの伝熱によって、先ず、該第2壁部近傍において燃焼される。そうすると、第2ガス発生剤の燃焼で生じたガスが、第1連通部を介して後期燃焼室から主燃焼室へ流出することになる。ここで、第1連通部は、後期燃焼室から所定の狭空間にガスが流通するように構成されるため、該第1連通部は、上記第1壁部に設けられ得る。この場合、上記第2壁部近傍において生成された第2ガス発生剤の燃焼ガスは、後期燃焼室内を、上記第1壁部に設けられた第1連通部に向かって流通する。そして、燃焼ガスが後期燃焼室内をこのように流通することによって、上記第1壁部近傍の第2ガス発生剤の燃焼が促進され、以て、後期燃焼室内の第2ガス発生剤が均一に燃焼され易くなる。また、所定の狭空間(所定の間隙)には、第1ガス発生剤が充填されていない。そのため、第2ガス発生剤の燃焼ガスは、所定の狭空間(所定の間隙)へ排出され易くなる。
また、本発明の第1の態様のガス発生器は、前記外殻ハウジング内の空間を上下に分割する主燃焼室壁であって、分割された該空間のうちの上側の空間に前記主燃焼室を画定する主燃焼室壁と、前記所定の隔壁を含み、前記主燃焼室壁によって分割された前記外殻ハウジング内の空間のうちの下側の空間の一部に前記後期燃焼室を画定する後期燃焼室ハウジングと、前記後期燃焼室に充填されたガス発生剤を燃焼させる第2点火器と、を更に備えてもよい。そして、前記後期燃焼室ハウジングに含まれる前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成され、更に、該後期燃焼室ハウジングと前記主燃焼室壁との間に他の間隙が形成されてもよい。このようなガス発生器では、第1点火器の作動タイミングにより主燃焼室に充填されたガス発生剤(第1ガス発生剤)の燃焼タイミングが、第2点火器の作動タイミングにより後期燃焼室に充填されたガス発生剤(第2ガス発生剤)の燃焼タイミングが、各々独立して制御され得る。
そして、上記構成によれば、点火器ハウジングから後期燃焼室ハウジングに含まれる所定の隔壁の一部への熱の伝達が、所定の間隙に存在する空気の断熱作用により抑制される。また、主燃焼室において第1ガス発生剤が燃焼されると、主燃焼室壁が加熱されることになるが、上記構成では、後期燃焼室ハウジングと主燃焼室壁との間に他の間隙が形成される。そのため、主燃焼室壁から後期燃焼室ハウジングへの熱の伝達が、他の間隙に存在する空気の断熱作用により抑制される。これにより、第2ガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。その結果、第2ガス発生剤の燃焼タイミングが、第2点火器(第2点火器の作動タイミング)によって制御され易くなる。
ここで、前記後期燃焼室ハウジングの底面と前記外殻ハウジングの底面との間に、更なる他の間隙が形成されてもよい。このような構成によれば、更に、外殻ハウジングの底面から後期燃焼室ハウジングの底面への熱の伝達が、更なる他の間隙に存在する空気の断熱作用により抑制される。
また、前記後期燃焼室ハウジングは、その底面が前記外殻ハウジングの底面と当接し、且つその底面側の側面が該外殻ハウジングの底面側の側面と当接するように設けられ、前記後期燃焼室ハウジングの側面は、前記外殻ハウジングの底面側の側面と当接する部分である当接部と、該当接部よりも頂面側の部分である環状部とを有し、該環状部が該外殻ハウジングの側面から離間して形成されてもよい。このような構成によれば、後期燃焼室ハウジングの底面が外殻ハウジングの底面と当接することによって、該後期燃焼室ハウジングの上下方向が位置決めされる。更に、後期燃焼室ハウジングの底面側の側面が外殻ハウジングの底面側の側面と当接することによって、該後期燃焼室ハウジングの左右方向が位置決めされる。そして、後期燃焼室ハウジングの環状部が、外殻ハウジングの側面から離間して形成されることによって、該環状部と該側面との間に空気層が形成されるため、該側面から該環状部への熱の伝達が、該空気層の断熱作用により抑制される。
ここで、前記環状部は、前記外殻ハウジングの側面との離間量が前記後期燃焼室ハウジングにおける底面側から頂面側に向かって大きくなるように、該底面側から該頂面側に向かって傾斜してもよい。
また、本発明の第1の態様のガス発生器において、前記所定の隔壁が、前記外殻ハウジング内において、前記点火器ハウジングから該外殻ハウジングに向かって延在することで、該外殻ハウジング内の該点火器ハウジング周囲の空間を2つに分割する第1分割壁であって、分割された一方の空間に前記主燃焼室が含まれ、且つ分割された他方の空間に前記後期燃焼室が含まれるように、該点火器ハウジング周囲の空間を分割する第1分割壁と、前記他方の空間内に配置された第2分割壁であって、該他方の空間を更に分割する第2分割壁と、を有していてもよい。そして、前記第2分割壁は前記所定の隔壁の一部であって、該第2分割壁と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成されてもよい。
このようなガス発生器では、第1分割壁によって分割された上記他方の空間において、点火器ハウジングに対して、第2分割壁による所定の間隙を挟んで後期燃焼室が形成されることになるため、後期燃焼室に充填されたガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。また、上記のガス発生器では、伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物によって主燃焼室の第1ガス発生剤が燃焼されると、その燃焼熱が、第1分割壁を介して後期燃焼室の第2ガス発生剤に伝えられることになる。そして、このように伝達される燃焼熱を用いて第2ガス発生剤を着火させる場合、所定の間隙によって点火器ハウジングから第2分割壁への熱の伝達が抑制されているため、第2ガス発生剤の着火タイミングを制御し易くなる。
また、本発明のガス発生器の第2の態様では、初期燃焼室は、充填されたガス発生剤の燃焼が行われる空間である。具体的には、前記初期燃焼室が、前記第1点火器の作動により該初期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が行われる主燃焼室を、含み、前記初期燃焼室ハウジングが、前記外殻ハウジング内の空間を2つに分割する第3分割壁であって、分割された一方の空間に前記初期燃焼室が含まれ、且つ分割された他方の空間に前記後期燃焼室が含まれるように、該外殻ハウジング内の空間を分割する第3分割壁を有していてもよい。そして、本発明の第2の態様のガス発生器は、前記所定の隔壁として前記第3分割壁との間に前記所定の間隙を形成する第4分割壁と、前記後期燃焼室に充填されたガス発生剤を燃焼させる第2点火器と、を更に備えてもよい。なお、このような態様において、主燃焼室には、伝火薬が含まれていてもよい。この場合、初期燃焼室は、ガス発生剤及び伝火薬の燃焼が行われる空間となる。
このようなガス発生器では、第3分割壁によって分割された上記他方の空間において、該第3分割壁に対して、第4分割壁による所定の間隙を挟んで後期燃焼室が形成されることになる。したがって、第3分割壁によって分割された上記一方の空間において、初期燃焼室に充填されたガス発生剤(及び伝火薬)が燃焼され、第3分割壁が加熱されたとしても、所定の間隙に存在する空気の断熱作用により、第3分割壁の熱が第4分割壁へ伝達する事態が抑制される。これにより、後期燃焼室に充填されたガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。その結果、後期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼タイミングが、第2点火器(第2点火器の作動タイミング)によって制御され易くなる。
本発明によれば、デュアルタイプのガス発生器において、ガス発生剤が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。
以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係るガス発生器について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。
<実施例1>
図1は、ガス発生器1の高さ方向の断面図である。ガス発生器1は、上部シェル2及び下部シェル3で形成される外殻ハウジング4内に充填されたガス発生剤を燃焼させて、燃焼ガスを放出するように構成されている。なお、ガス発生器1は、後述するように2つの燃焼室が上下に配置され、各燃焼室にガス発生剤を配置した、いわゆるデュアルタイプのガス発生器である。ここで、上部シェル2は周壁部2cと頂面部2dを有し、これらにより凹状の内部空間を形成する。頂面部2dは、後述の下部シェル3の底面部3bとともに、上面視で概ね円形状を有しており、周壁部2c及び後述の下部シェル3の周壁部3aは、それぞれ頂面部2d、底面部3bの周囲を囲み、各面部から概ね垂直に延在した環状の壁面を形成している。上部シェル2の内部空間は、後述するように第1ガス発生剤22が充填される第1燃焼室21となる。周壁部2cの一端側に頂面部2dが接続し、その他端側は上部シェル2の開口部となる。そして、周壁部2cの当該他端側には、当該開口部から順に、嵌合壁部2a、突き当て部2bが設けられている。嵌合壁部2aによる内部空間の半径は、頂面部2d寄りの周壁部2cによる内部空間の半径より大きく形成され、嵌合壁部2aは、突き当て部2bを介して周壁部2cへと繋がっている。
図1は、ガス発生器1の高さ方向の断面図である。ガス発生器1は、上部シェル2及び下部シェル3で形成される外殻ハウジング4内に充填されたガス発生剤を燃焼させて、燃焼ガスを放出するように構成されている。なお、ガス発生器1は、後述するように2つの燃焼室が上下に配置され、各燃焼室にガス発生剤を配置した、いわゆるデュアルタイプのガス発生器である。ここで、上部シェル2は周壁部2cと頂面部2dを有し、これらにより凹状の内部空間を形成する。頂面部2dは、後述の下部シェル3の底面部3bとともに、上面視で概ね円形状を有しており、周壁部2c及び後述の下部シェル3の周壁部3aは、それぞれ頂面部2d、底面部3bの周囲を囲み、各面部から概ね垂直に延在した環状の壁面を形成している。上部シェル2の内部空間は、後述するように第1ガス発生剤22が充填される第1燃焼室21となる。周壁部2cの一端側に頂面部2dが接続し、その他端側は上部シェル2の開口部となる。そして、周壁部2cの当該他端側には、当該開口部から順に、嵌合壁部2a、突き当て部2bが設けられている。嵌合壁部2aによる内部空間の半径は、頂面部2d寄りの周壁部2cによる内部空間の半径より大きく形成され、嵌合壁部2aは、突き当て部2bを介して周壁部2cへと繋がっている。
また、下部シェル3は周壁部3aと底面部3bを有し、これらにより凹状の内部空間を形成する。当該内部空間は、第2ガス発生剤26が充填される第2燃焼室25となる。周壁部3aの一端側に底面部3bが接続し、その他端側は下部シェル3の開口部となる。そして、周壁部3aによる内部空間の半径は、上部シェル2の周壁部2cによる内部空間の半径と概ね同じである。下部シェル3の底面部3bには、第1点火器23を収容する点火器ハウジング16が固定される孔が設けられている。なお、第1点火器23及び点火器ハウジング16についての詳細な説明は、後述する。
更に、外殻ハウジング4内には、上部シェル2と下部シェル3との間に隔壁10が配置されている。隔壁10は、終端部15と、その終端部15に繋がり外殻ハウジング4内を概ね上下の空間に分割する分割部14と、分割部14に繋がり後述する点火器ハウジング16に沿って延在する周部13と、下部シェル3の底面部3bに突き当てられる端部12と、周部13に設けられた突起部11を有する。この隔壁10は、その突起部11が後述する点火器ハウジング16に当接するように、下部シェル3に取り付けることができる。
そして、このように下部シェル3上に隔壁10が取り付けられた状態で、上方より上部シェル2が更に取り付けられる。上記の通り、上部シェル2の嵌合壁部2aによる内部空間の半径は、周壁部2cによる内部空間の半径より大きく形成されているため、上部シェル2は、その突き当て部2bが隔壁10の終端部15に突き当てられるまで、下部シェル3に対して嵌め込まれる。なお、外殻ハウジング4において、上部シェル2と下部シェル3の嵌合部位や接触部位は、内部に充填されるガス発生剤の防湿等のために好適な接合方法(例えば、溶接等)により接合される。また、隔壁10は、その突起部11によらず、その終端部15が上部シェル2の嵌合壁部2aに当接されることでも位置決めされ得る。そのため、隔壁10において、突起部11は必須の構成ではない。
このように外殻ハウジング4においては、隔壁10によってその内部空間が概ね上下に2つの空間に分割されることになる。外殻ハウジング4の内部空間のうち上部シェル2と隔壁10によって画定される第1燃焼室21には、第1ガス発生剤22が配置され、下部シェル3と隔壁10によって画定される第2燃焼室25には、第2ガス発生剤26が配置されることで、ガス発生器1はデュアルタイプのガス発生器として構成されている。このようなガス発生器1によれば、第1ガス発生剤22の燃焼と、第2ガス発生剤26の燃焼とによって、外部への燃焼ガスの放出の形態を多様に調整することができる。
ここで、第1燃焼室21には、第1ガス発生剤22を取り囲むように環状のフィルタ32が配置されている。このとき第1ガス発生剤22は、第1燃焼室21内で不要に振動しないように不図示のクッション(例えば、上部シェル2内の頂面部2d側に設けられる)の付勢力によりフィルタ32、隔壁10等に抑えつけられた状態で充填されている。第1ガス発生剤22の燃焼温度は、1000~1700℃の範囲にあることが望ましく、第1ガス発生剤22には、例えば、硝酸グアニジン(41重量%)、塩基性硝酸銅(49重量%)及びバインダーや添加物からなる、単孔円柱状のものを用いることができる。
なお、フィルタ32は、ステンレス鋼製平編の金網を半径方向に重ね、半径方向及び軸方向に圧縮して形成されており、第1ガス発生剤22による燃焼ガスを冷却し、その燃焼残渣を捕集する。フィルタ32として、その他に針金を心棒に多層に巻いて形成された巻線タイプの構造のものを採用してもよい。なお、フィルタ32は、第2燃焼室25に充填された第2ガス発生剤26の燃焼残渣や、後述する点火器ハウジング16に充填された伝火薬24の燃焼残渣も捕集する。また、上部シェル2の周壁部2cとフィルタ32との間には、ガス通路33が設けられる。ガス通路33は、フィルタ32の周囲に半径方向断面に環状に形成された空間である。このガス通路33により、燃焼ガスはフィルタ32の全領域を通過し、フィルタ32の有効利用と燃焼ガスの効果的な冷却・浄化が達成される。ガス通路33を流れる燃焼ガスは、周壁部2cに設けられたガス排出口5に至る。また、外殻ハウジング4内に外部より湿気が侵入するのを阻止するために、ガス発生器1の作動前では、アルミニウムテープ34によりガス排出口5が外殻ハウジング4の内部から塞がれている。
また、第2燃焼室25には、第2ガス発生剤26が充填されている。そして、第2ガス発生剤26も、第2燃焼室25内で不要に振動しないように不図示のクッションによって付勢された状態で充填されている。また、第2ガス発生剤26にも、第1ガス発生剤22と同様に、硝酸グアニジン(41重量%)、塩基性硝酸銅(49重量%)及びバインダーや添加物からなる、単孔円柱状のものを用いることができる。
また、第1点火器23を収容する点火器ハウジング16が、下部シェル3の底面部3bに設けられた孔に固定される。点火器ハウジング16は、下部シェル3の底面部3bから上部シェル2の頂面部2dに亘って延在するハウジングであって、該ハウジング内における下側(下部シェル3の底面部3b側)の空間に、第1点火器23が配置される。そして、点火器ハウジング16内における第1点火器23よりも上側(上部シェル2の頂面部2d側)の空間に、伝火薬24が充填される。なお、伝火薬24としては、着火性が良く、第1ガス発生剤22、第2ガス発生剤26より燃焼温度の高いガス発生剤を使用することができる。伝火薬24の燃焼温度は、1700~3000℃の範囲にあることが望ましい。このような伝火薬24としては、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%)からなるものを用いることができる。そして、点火器ハウジング16に設けられた後述する連通孔16aは、不図示のアルミニウムテープで塞がれ、伝火薬24と第1ガス発生剤22との混在が防止される。
ここで、ガス発生器1に適用される点火器について、第1点火器23を例にして、図2に基づいて説明する。第1点火器23は、電気式の点火装置である。第1点火器23では、表面が絶縁カバーで覆われたカップ231によって、点火薬232を配置するための空間が該カップ231内に画定される。そして、その空間に金属ヘッダ233が配置され、その上面に筒状のチャージホルダ234が設けられている。該チャージホルダ234によって点火薬232が保持される。この点火薬232の底部には、片方の導電ピン237と金属ヘッダ233を電気的に接続したブリッジワイヤ235が配線されている。なお、二本の導電ピン237は非電圧印加時には互いが絶縁状態となるように、絶縁体236を介して金属ヘッダ233に固定される。さらに、絶縁体236で支持された二本の導電ピン237は、樹脂カラー238によって導電ピン237間の絶縁性を良好に維持した状態で保護されている。
このように構成される第1点火器23においては、外部電源によって二本の導電ピン237間に電圧印加されるとブリッジワイヤ235に電流が流れ、それにより点火薬232が燃焼する。このとき、点火薬232の燃焼による燃焼生成物はチャージホルダ234の開口部から噴出されることになる。そして、このように第1点火器23から噴出した点火薬232の燃焼生成物によって、点火器ハウジング16内の伝火薬24が燃焼されることになる。
ここで、点火薬232として、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬(ZPP)、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬(THPP)、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬(TiPP)、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬(APP)、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬(ABO)、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬(AMO)、アルミニウムと酸化銅を含む火薬(ACO)、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬(AFO)、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼性生物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。なお、これら以外の火薬を点火薬232として用いても構わない。
そして、以上に述べたガス発生器1において、第1点火器23が作動すると、伝火薬24が燃焼され、点火器ハウジング16内に比較的高温の燃焼生成物が生じる。そして、この燃焼生成物が、点火器ハウジング16に設けられた連通孔16aを介して第1燃焼室21へ流出することによって、第1ガス発生剤22が燃焼される。つまり、本実施例に係るガス発生器1では、第1点火器23の作動タイミングによって、第1ガス発生剤22の燃焼タイミングが制御される。
ここで、デュアルタイプのガス発生器では、異なる着火タイミングで第1ガス発生剤と第2ガス発生剤を着火させる、いわゆる多段着火によってガス発生剤を燃焼させることで、外部への燃焼ガスの放出の形態を多様に調整することができる。本実施例に係るガス発生器1においては、先ず、第1ガス発生剤22を着火・燃焼させ、それから所定の遅れ時間経過後に、第2ガス発生剤26を着火・燃焼させることで、外部への燃焼ガスの放出の形態を多様に調整することができる。ただし、本実施例では、これに限定する意図はなく、ガス発生器1による燃焼ガスの放出形態は、例えば、第1ガス発生剤22のみが燃焼され、第2ガス発生剤26の着火・燃焼を伴わないような態様による燃焼ガスの放出形態であってもよい。なお、図1では第1点火器23のみを使用したもので、第2ガス発生剤26は、第1ガス発生剤22の着火・燃焼後に必然的に着火・燃焼するものである。
このように、第2ガス発生剤26を遅延着火させる、又は第2ガス発生剤26を着火させない態様によって、ガス発生器1から燃焼ガスを放出させようとしたとき、伝火薬24の燃焼で生じる燃焼生成物が、第2ガス発生剤26の着火に影響を及ぼす可能性がある。詳しくは、伝火薬24が燃焼されると比較的高温の燃焼生成物が発生するため、点火器ハウジング16内が比較的高温となる。それに伴って、点火器ハウジング16自体も比較的高温となる。そうすると、点火器ハウジング16からの伝熱により、第2ガス発生剤26が、意図しないタイミングで着火してしまう虞がある。そして、第2ガス発生剤26が意図せず着火してしまうと、燃焼ガスを設計通りに発生させることができなくなる。
そこで、本発明のガス発生器1では、隔壁10の周部13と点火器ハウジング16との間に第1間隙17が形成される。この第1間隙17について、以下に詳しく説明する。
第1間隙17は、点火器ハウジング16に沿って延在する周部13と、点火器ハウジング16との間の第1燃焼室21空間であって、第1間隙17には、空気層が形成される。ここで、図3に示すように、第1点火器23の作動により伝火薬24が燃焼されると、燃焼生成物が、連通孔16aを介して第1燃焼室21へ流出する(これは、図3の矢印C1によって表される)。このとき、伝火薬24の燃焼で生じる燃焼生成物によって、点火器ハウジング16が加熱されたとしても、第1間隙17に存在する空気の断熱作用により、点火器ハウジング16の熱が周部13へ伝達する事態が抑制される(これは、図3の“×”印によって表される)。言い換えれば、伝火薬24が燃焼されても、隔壁10の温度は上昇し難くなる。このような構成によれば、第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。
なお、第1間隙17は、その空間に第1ガス発生剤22が入り込まない大きさを有する狭空間であってもよい。あるいは、第1ガス発生剤22の第1間隙17への侵入を阻止する手段(例えば、金網を第1間隙17の入り口部に配置することや、第1間隙17に向かって伸びる突起を点火器ハウジング16あるいは隔壁10に形成するなど)を講じてもよい。本実施例に係るガス発生器1では、第1間隙17がこのような狭空間であって、周部13に、第2燃焼室25と第1間隙17とを連通させる連通孔13aが形成されている。ここで、連通孔13aには、孔を覆う閉塞部材35が第1燃焼室21側から取り付けられている。これにより、第1燃焼室21における第1間隙17を除く空間において燃焼された第1ガス発生剤22による燃焼ガスが、第2燃焼室25へ流入する事態が抑制される。一方、第2燃焼室25において第2ガス発生剤26が燃焼されると、発生した燃焼ガスの圧力により閉塞部材35が周部13から脱離することで、連通孔13aを介して第2燃焼室25から第1間隙17(第1燃焼室21)に該燃焼ガスが流通せしめられる。ただし、本実施例では、このように第1間隙17が狭空間である態様に限定する意図はなく、隔壁10の周部13と点火器ハウジング16との間に第1間隙17が形成されていればよい。
以上に述べたガス発生器1による燃焼ガスの放出形態を、図4Aから図4Cに基づいて説明する。なお、以下に説明するガス発生器1において、第1間隙17は、上述したような狭空間である。
本実施例に係るガス発生器1では、先ず、第1点火器23の作動により、伝火薬24が燃焼される。そうすると、図4Aの矢印C1によって表されるように、伝火薬24の燃焼で生じる燃焼生成物が、点火器ハウジング16に形成された連通孔16aを介して第1燃焼室21に流出する。なお、このとき、上記の図3に示したように、第1間隙17に存在する空気の断熱作用により、点火器ハウジング16の熱が隔壁10の周部13へ伝達する事態が抑制される。
そして、第1燃焼室21内に上記燃焼生成物が流入すると、該燃焼生成物によって第1ガス発生剤22が燃焼され、第1燃焼室21内に燃焼ガスが生成される。このように生成された燃焼ガス(及び伝火薬24の燃焼生成物)は、フィルタ32を流通してガス通路33に流れ込み、図4Bの矢印C2によって表されるように、最終的にガス排出口5からガス発生器1外部へ放出される。ここで、第1燃焼室21において第1ガス発生剤22が燃焼されると、隔壁10が加熱されることになるが、本実施例では、第1間隙17において燃焼されるべき第1ガス発生剤22が存在しないため、隔壁10は、その分割部14が主に加熱されることになる。そうすると、第1ガス発生剤22の燃焼による熱が、分割部14を介して第2燃焼室25内における分割部14近傍の第2ガス発生剤26に伝えられる。
その結果、第2燃焼室25内においては、先ず、分割部14近傍の第2ガス発生剤26が燃焼される。そして、この燃焼で生じた燃焼ガスは、第2燃焼室25内を、隔壁10の周部13に設けられた連通孔13aに向かって流通し、図4Cの矢印C3によって表されるように、該連通孔13aから第1燃焼室21へ流出する。このとき、上記した燃焼ガスの流れによって、周部13近傍の第2ガス発生剤の燃焼が促進されるため、第2燃焼室25内の第2ガス発生剤26が均一に燃焼され易くなる。
そして、第2ガス発生剤26の燃焼で生じ、第1燃焼室21内に流入した燃焼ガスは、フィルタ32及びガス通路33を流通して、図4Cの矢印C4によって表されるように、最終的にガス排出口5からガス発生器1外部へ放出される。このように、第2ガス発生剤26が遅延着火されることで、外部への燃焼ガスの放出の形態が調整される。
以上に述べた本発明に係るガス発生器1によれば、伝火薬24の燃焼に起因して第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができ、以て、燃焼ガスを設計通りに発生させることが可能となる。
<実施例2>
次に、本発明の第2の実施例について、図5に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例1と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図5は、本実施例に係るガス発生器1Aの高さ方向の断面図である。
次に、本発明の第2の実施例について、図5に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例1と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図5は、本実施例に係るガス発生器1Aの高さ方向の断面図である。
図5に示すように、本実施例に係るガス発生器1Aの外殻ハウジング4内には、上部シェル2と下部シェル3との間に第1燃焼室壁40が配置されている。第1燃焼室壁40は、該壁部材の一方の端部である第1端部41と、他方の端部である第2端部42と、第1端部41及び第2端部42に繋がり外殻ハウジング4内を概ね上下の空間に分割する分割部43を有する。この第1燃焼室壁40は、その第2端部42が点火器ハウジング16に当接するように、下部シェル3に取り付けることができる。
そして、第1燃焼室壁40によって分割された外殻ハウジング4内の空間のうちの下側の空間には、第2燃焼室ハウジング50が配置されている。第2燃焼室ハウジング50は、ハウジング部51と、天板部52と、突起部53を有する。ハウジング部51は、その周壁とその底壁とにより凹状の内部空間を形成し、ハウジング部51の開口に天板部52が取り付けられる。また、ハウジング部51の底壁に突起部53が形成されている。そして、ハウジング部51と天板部52とによって囲われた第2燃焼室ハウジング50内の空間に、第2ガス発生剤26が配置される。なお、天板部52には、第2ガス発生剤26が通らない大きさの連通孔が複数形成されており、第2ガス発生剤26が燃焼されると、その燃焼ガスが該連通孔を介して第2燃焼室ハウジング50から流出する。更に、第2燃焼室ハウジング50内には、第2点火器27が収容されている。第2点火器27は、下部シェル3の底面部3bに設けられた孔に固定される。
このような第2燃焼室ハウジング50は、第1燃焼室壁40との間に第2間隙18が形成されるように、下部シェル3内に配置される。本実施例では、第2燃焼室ハウジング50の突起部53が下部シェル3の底面部3bに当接するように、第2燃焼室ハウジング50が下部シェル3内に配置される。そして、第2燃焼室ハウジング50が配置された下部シェル3の開口を塞ぐように、下部シェル3に第1燃焼室壁40が取り付けられる。このとき、クッション60が、第2燃焼室ハウジング50の天板部52と、第1燃焼室壁40の分割部43との間に挟み込まれるように配置されることによって、第2燃焼室ハウジング50が、第1燃焼室壁40と下部シェル3の底面部3bとの間に固定され得る。
ここで、クッション60は、所定の厚さを有する弾性部材であって、例えばセラミックス繊維等の断熱材としての機能も備えた弾性部材を用いることができる。そして、このようなクッション60が、第2燃焼室ハウジング50の天板部52と、第1燃焼室壁40の分割部43との間に設けられることによって、第2燃焼室ハウジング50と第1燃焼室壁40との間に第2間隙18が形成される。
そして、このように下部シェル3上に第2燃焼室ハウジング50及び第1燃焼室壁40が取り付けられた状態で、上方より上部シェル2が更に取り付けられる。上部シェル2は、その突き当て部2bが第1燃焼室壁40の第1端部41に突き当てられるまで、下部シェル3に対して嵌め込まれる。そうすると、第1燃焼室壁40が外殻ハウジング4内に固定され、以て、第1燃焼室壁40と下部シェル3の底面部3bとの間の第2燃焼室ハウジング50の固定状態が維持される。このとき、第2燃焼室ハウジング50は、その突起部53が下部シェル3の底面部3bに当接するように、外殻ハウジング4内に固定されるため、図5に示すように、第2燃焼室ハウジング50と下部シェル3との間に第3間隙19が形成される。
ここで、第1燃焼室壁40によって概ね上下に2つの空間に分割された外殻ハウジング4内の空間のうち、上側の空間に第1燃焼室21が形成される。一方、下側の空間には、第2燃焼室ハウジング50が配置されており、該第2燃焼室ハウジング50によって第2燃焼室25が画定される。
第2燃焼室ハウジング50内に収容された第2点火器27は、第1点火器23と同様に構成されており、その詳細は上記の図2の説明で述べたとおりである。そして、第2点火器27から噴出した点火薬の燃焼生成物によって、第2燃焼室25内の第2ガス発生剤26が燃焼されることになる。なお、第2燃焼室25内に伝火薬24が配置されてもよく、この場合、第2点火器27から噴出した点火薬の燃焼生成物によって、伝火薬24が燃焼され、伝火薬24の燃焼生成物によって第2ガス発生剤26が燃焼されてもよい。
このようなガス発生器1Aでは、第1点火器23の作動タイミングにより第1ガス発生剤22の燃焼タイミングが制御され、第2点火器27の作動タイミングにより第2ガス発生剤26の燃焼タイミングが制御され得る。なお、本実施例では、第1ガス発生剤22及び第2ガス発生剤26が燃焼される態様に限定する意図はなく、第1点火器23の作動により第1ガス発生剤22のみが燃焼される態様であってもよい。
ここで、本実施例に係るガス発生器1Aによる燃焼ガスの放出形態を、以下に簡単に説明する。なお、以下の説明では、第1ガス発生剤22及び第2ガス発生剤26が燃焼される態様を例にして説明する。
本実施例に係るガス発生器1Aでは、第1点火器23の作動により、点火器ハウジング16内に充填された伝火薬24が燃焼される。そうすると、伝火薬24の燃焼生成物が第1燃焼室21に流入し、該燃焼生成物によって第1ガス発生剤22が燃焼される。そして、第1ガス発生剤22の燃焼で生じた燃焼ガスが、フィルタ32及びガス通路33を流通して最終的にガス排出口5から流出することで、ガス発生器1Aから燃焼ガスが放出される。
一方、第2ガス発生剤26は、第2点火器27の作動により、上述したようにして燃焼される。そうすると、第2ガス発生剤26の燃焼で生じた燃焼ガスが、第2燃焼室ハウジング50の天板部52に設けられた連通孔を介して第2燃焼室ハウジング50から流出する。そして、この燃焼ガスは、第1燃焼室壁40の分割部43に設けられた連通孔43aを介して、第1燃焼室21へ流出する。そして、この燃焼ガスが、フィルタ32及びガス通路33を流通して最終的にガス排出口5から流出することで、ガス発生器1Aから燃焼ガスが放出される。なお、連通孔43aには、孔を覆う閉塞部材36が第1燃焼室21側から取り付けられており、第2ガス発生剤26の燃焼ガスの圧力により閉塞部材36が分割部43から脱離することで、連通孔43aを介して第1燃焼室21に該燃焼ガスが流通せしめられる。
このように、本実施例に係るガス発生器1Aは、第1点火器23及び第2点火器27の作動タイミングを任意に調整することで、外部への燃焼ガスの放出の形態を多様に調整するものである。しかしながら、点火器の作動によらずガス発生剤が着火してしまうと、燃焼ガスを設計通りに発生させることができなくなる虞がある。
そこで、本実施例に係るガス発生器1Aでは、第2燃焼室ハウジング50のハウジング部51と点火器ハウジング16との間に第1間隙17´が形成される。これにより、点火器ハウジング16の熱がハウジング部51へ伝達する事態が抑制される。更に、ガス発生器1Aでは、第2燃焼室ハウジング50の周囲に第2間隙18及び第3間隙19が形成されている。これにより、第1燃焼室壁40又は下部シェル3の熱が第2燃焼室ハウジング50へ伝達する事態が抑制される。
以上に述べたガス発生器1Aによれば、第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができ、以て、燃焼ガスを設計通りに発生させることが可能となる。
<実施例2の変形例>
次に、上述した実施例2の変形例について、図6に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した実施例2と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図6は、本変形例に係るガス発生器1Aの高さ方向の断面図である。
次に、上述した実施例2の変形例について、図6に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した実施例2と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図6は、本変形例に係るガス発生器1Aの高さ方向の断面図である。
図6に示すように、本変形例に係るガス発生器1Aでは、第2燃焼室ハウジング50の底面が下部シェル3の底面部3bに当接するように、第2燃焼室ハウジング50が下部シェル3内に配置される。また、第2燃焼室ハウジング50のハウジング部51における底面側の側面(以下、当接部)54が、下部シェル3の底面側の側面3cに当接するように、第2燃焼室ハウジング50が下部シェル3内に配置される。本変形例に係るガス発生器1Aでは、第2燃焼室ハウジング50がこのように下部シェル3内に配置されることによって、該第2燃焼室ハウジング50が外殻ハウジング4内に固定される。
ここで、図6に示すガス発生器1Aでは、上記の図5に示したガス発生器1Aと同様に、第2燃焼室ハウジング50の天板部52と、第1燃焼室壁40の分割部43との間にクッション60が設けられるが、上記のように第2燃焼室ハウジング50が固定される本変形例においては、該クッション60が配置されていなくてもよい。ただし、上記の図5に示したガス発生器1Aと同様に、第2燃焼室ハウジング50と第1燃焼室壁40との間には、第2間隙18が形成される。
また、第2燃焼室ハウジング50のハウジング部51は、その側面に、当接部54から天板部52側に延びる環状部55を有している。そして、環状部55が、下部シェル3の周壁部3aから離間して形成されている。詳しくは、環状部55は、下部シェル3の周壁部3aとの離間量が第2燃焼室ハウジング50における底面側から頂面側に向かって大きくなるように、該底面側から該頂面側に向かって傾斜している。これにより、図6に示すように、第2燃焼室ハウジング50と下部シェル3の周壁部3aとの間に第3間隙19が形成される。
本変形例に係るガス発生器1Aでは、第2燃焼室ハウジング50のハウジング部51と点火器ハウジング16との間に第1間隙17´が形成されることによって、点火器ハウジング16の熱がハウジング部51へ伝達する事態が抑制される。更に、第2燃焼室ハウジング50と第1燃焼室壁40との間に第2間隙18が形成されることによって、第1燃焼室壁40の熱が第2燃焼室ハウジング50へ伝達する事態が抑制される。
以上に述べたガス発生器1Aによっても、第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができ、以て、燃焼ガスを設計通りに発生させることが可能となる。
<実施例3>
次に、本発明の第3の実施例について、図7に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例1と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図7は、本実施例に係るガス発生器1Bの横断面図である。
次に、本発明の第3の実施例について、図7に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例1と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図7は、本実施例に係るガス発生器1Bの横断面図である。
図7に示すように、本実施例に係るガス発生器1Bは、丸型の外殻ハウジング4´内に充填されたガス発生剤を燃焼させて、燃焼ガスを放出するように構成されている。なお、ガス発生器1Bは、後述するように2つの燃焼室が周方向に並んで配置され、各燃焼室にガス発生剤を配置したデュアルタイプのガス発生器である。
外殻ハウジング4´内の略中央には、第1点火器23を収容する点火器ハウジング16が配置されている。そして、点火器ハウジング16内には伝火薬24が充填されており、第1点火器23の作動により該伝火薬24が燃焼される。点火器ハウジング16には、連通孔16aが形成されており、伝火薬24の燃焼により生成された燃焼生成物は、該連通孔16aを介して、点火器ハウジング16の周囲の空間に広がる。
ここで、点火器ハウジング16の周囲の空間は、ガス発生剤が充填された燃焼室、該燃焼室を囲むように配置された環状のフィルタ32、及び該フィルタ32と外殻ハウジング4´との間に形成されたガス通路33を含んでいる。これについて、以下に詳しく説明する。本実施例に係るガス発生器1Bは、点火器ハウジング16から外殻ハウジング4´に向かって延在することで、点火器ハウジング16の周囲の空間を分割する第1分割壁100を有している。第1分割壁100は、点火器ハウジング16に当接する第1端部101と、フィルタ32に当接する第2端部102と、第1端部101及び第2端部102に繋がり、点火器ハウジング16とフィルタ32との間の空間を、外殻ハウジング4´の周方向に分割する分割部103を有する。なお、第1分割壁100によって、フィルタ32が位置決めされる。そして、このような第1分割壁100が、外殻ハウジング4´の周方向に2つ配置されることによって、点火器ハウジング16とフィルタ32との間の空間が、外殻ハウジング4´の周方向に2つに分割される。そして、分割された一方の空間に、第1ガス発生剤22が充填された第1燃焼室21が含まれ、且つ分割された他方の空間に、第2ガス発生剤26が充填された第2燃焼室25が含まれる。
第1燃焼室21は、点火器ハウジング16、第1分割壁100、及びフィルタ32によって画定される。また、点火器ハウジング16の連通孔16aは、点火器ハウジング16内の空間と第1燃焼室21とを連通させるように構成されている。したがって、第1点火器23が作動すると、伝火薬24の燃焼で生じる燃焼生成物が第1燃焼室21に流入し、該燃焼生成物によって第1ガス発生剤22が燃焼される。そして、第1ガス発生剤22の燃焼で生じた燃焼ガスが、フィルタ32及びガス通路33を流通して、外殻ハウジング4´に形成されたガス排出口5から流出することになる。ここで、ガス通路33は、環状のフィルタ32に沿って環状に形成されていて、且つガス排出口5は、外殻ハウジング4´の周方向に複数形成されているため、燃焼ガスは、ガス通路33をその周方向に流通することができる。
一方、第1分割壁100によって分割された上記他方の空間には、第2分割壁200が更に配置されている。第2分割壁200は、その一方の端部が一方の第1分割壁100に当接し、その他方の端部が他方の第1分割壁100に当接するように配置される。これによって、第2分割壁200と点火器ハウジング16との間に第1間隙170が形成される。なお、第2分割壁200は、両端部の間に突起部201を有しており、該突起部201が点火器ハウジング16に当接するように配置される。これにより、第2分割壁200が外力を受けたときに、該第2分割壁200が変形してしまう事態を抑制することができる。ただし、この突起部201は必須の構成ではない。
そして、第2燃焼室25は、第1分割壁100、第2分割壁200、及びフィルタ32によって画定される。ここで、第1間隙170に存在する空気の断熱作用により、点火器ハウジング16の熱が第2分割壁200へ伝達する事態が抑制されるため、第2ガス発生剤26は、第1分割壁100を介して伝えられた第1ガス発生剤22の燃焼による熱によって燃焼されることになる。そして、第2ガス発生剤26の燃焼で生じた燃焼ガスは、フィルタ32及びガス通路33を流通してガス排出口5から流出する。ただし、本実施例では、第1ガス発生剤22のみが燃焼され、第2ガス発生剤26の着火・燃焼を伴わないような態様によって、ガス発生器1Bから燃焼ガスが放出されてもよい。
このような構成によっても、第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。したがって、燃焼ガスを設計通りに発生させることが可能となる。
<実施例3の変形例>
次に、上述した実施例3の変形例について、図8に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した実施例3と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図8は、本変形例に係るガス発生器1Bの横断面図である。
次に、上述した実施例3の変形例について、図8に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した実施例3と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図8は、本変形例に係るガス発生器1Bの横断面図である。
本変形例に係るガス発生器1Bは、上記の図7に示した実施例3に係るガス発生器1Bに対して、第1分割壁100の分割部103に連通孔103aが形成されている点のみが異なる。図8に示すように、連通孔103aは、第1燃焼室21と第2燃焼室25とを連通させるように構成されている。そして、このような連通孔103aによれば、第1ガス発生剤22の燃焼で生じた燃焼ガスを第2燃焼室25に導くことができ、該燃焼ガスを用いて第2ガス発生剤26を燃焼させることができる。
本変形例では、第1ガス発生剤22の燃焼ガスがガス発生器1Bから外部に放出されてから所定の遅れ時間経過後に、第2ガス発生剤26が燃焼され、その燃焼ガスが外部に放出されるように、連通孔103aの開口面積が調整される。このような構成によれば、連通孔103aの開口面積の調整により、第2ガス発生剤26の着火タイミングを調整でき、以て、外部への燃焼ガスの放出の形態を多様に調整することができる。なお、このときの連通孔103aの開口面積は比較的小さくされる。また、連通孔103aを通過する燃焼ガスを制御する手段(例えば、アルミテープや金網などのスクリーン)が、該連通孔103aを覆うように配置されてもよい。
また、開口面積が比較的大きい連通孔103aに対して、熱可塑性の樹脂等を充填することによっても、第2ガス発生剤26を遅延着火させることができる。この場合、連通孔103aに充填され該連通孔103aを塞ぐ熱可塑性の樹脂等が、第1ガス発生剤22の燃焼による熱によって溶かされるまでは、第1燃焼室21と第2燃焼室25とが連通されない。したがって、第2ガス発生剤26を遅延着火させることができる。
また、実施例3の説明で述べたように、燃焼ガスは、ガス通路33をその周方向に流通することができるため、第1ガス発生剤22の燃焼ガスは、ガス通路33を介して第2燃焼室25に流入し得る。したがって、上述した連通孔103aによらず、ガス通路33を介して第2燃焼室25に流入した第1ガス発生剤22の燃焼ガスを用いて、第2ガス発生剤26を遅延着火させることもできる。
<実施例4>
次に、本発明の第4の実施例について、図9に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例3と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図9は、本実施例に係るガス発生器1Cの横断面図である。
次に、本発明の第4の実施例について、図9に基づいて説明する。なお、本実施例において、上述した実施例3と実質的に同一の構成については、その詳細な説明を省略する。図9は、本実施例に係るガス発生器1Cの横断面図である。
図9に示すように、本実施例に係るガス発生器1Cは、上記の図7に示したガス発生器1Bと同様に、丸型の外殻ハウジング4´内に充填されたガス発生剤を燃焼させて、燃焼ガスを放出するように構成されている。なお、ガス発生器1Cは、後述するように2つの燃焼室が左右に配置され、各燃焼室にガス発生剤を配置したデュアルタイプのガス発生器である。
外殻ハウジング4´内には、該外殻ハウジング4´内の空間を2つに分割する第3分割壁300が配置されている。第3分割壁300は、その両端部が環状のフィルタ32の内周面に当接するように配置されることによって、外殻ハウジング4´内のフィルタ32に囲まれた空間を左右に分割する。そして、分割された一方の空間に、第1ガス発生剤22が充填された第1燃焼室21及び該第1ガス発生剤22を燃焼させる第1点火器23が含まれ、且つ分割された他方の空間に、第2ガス発生剤26が充填された第2燃焼室25及び該第2ガス発生剤26を燃焼させる第2点火器27が含まれる。
第1燃焼室21は、第3分割壁300、及びフィルタ32によって画定される。また、第1点火器23は、上記の図2の説明で述べたとおりである。そして、第1点火器23が作動すると、第1点火器23から噴出した点火薬232の燃焼生成物によって、第1燃焼室21内の第1ガス発生剤22が燃焼される。そして、第1ガス発生剤22の燃焼で生じた燃焼ガスが、フィルタ32及びガス通路33を流通して、外殻ハウジング4´に形成されたガス排出口5から流出することになる。なお、第1燃焼室21内に伝火薬24が配置されてもよく、この場合、第1点火器23から噴出した点火薬232の燃焼生成物によって、伝火薬24が燃焼され、伝火薬24の燃焼生成物によって第1ガス発生剤22が燃焼されてもよい。
一方、第3分割壁300によって分割された上記他方の空間には、第4分割壁400が更に配置されている。第4分割壁400は、その両端部がフィルタ32の内周面に当接するように配置される。これによって、第4分割壁400と第3分割壁300との間に第1間隙171が形成される。なお、第4分割壁400は、両端部の間に保持部401を有しており、該保持部401が第3分割壁300に当接するように配置されることで、第1間隙171が維持され得る。
そして、第2燃焼室25は、第4分割壁400、及びフィルタ32によって画定される。また、第2燃焼室25には、第2点火器27が配置される。ここで、第1間隙171に存在する空気の断熱作用により、第3分割壁300の熱が第4分割壁400へ伝達する事態が抑制されるため、第2ガス発生剤26は、第2点火器27の作動により燃焼されることになる。そして、第2ガス発生剤26の燃焼で生じた燃焼ガスは、フィルタ32及びガス通路33を流通してガス排出口5から流出する。
このような構成によっても、第2ガス発生剤26が意図しないタイミングで着火してしまう事態を可及的に抑制することができる。そして、このような構成によれば、第1ガス発生剤22のみが燃焼され、第2ガス発生剤26の着火・燃焼を伴わないような態様による燃焼ガスの放出形態や、第2点火器27の作動タイミングが第1点火器23の作動タイミングよりも遅らされ、第2ガス発生剤26が遅延着火されるような態様による燃焼ガスの放出形態を好適に実現することができる。つまり、燃焼ガスを設計通りに発生させることが可能となる。
1、1A、1B、1C :ガス発生器
2 :上部シェル
3 :下部シェル
4、4´ :外殻ハウジング
5 :ガス排出口
10 :隔壁
13 :周部
14 :分割部
16 :点火器ハウジング
17、17´、170、171 :第1間隙
18 :第2間隙
19 :第3間隙
21 :第1燃焼室
22 :第1ガス発生剤
23 :第1点火器
24 :伝火薬
25 :第2燃焼室
26 :第2ガス発生剤
27 :第2点火器
32 :フィルタ
33 :ガス通路
40 :第1燃焼室壁
50 :第2燃焼室ハウジング
60 :クッション
100 :第1分割壁
200 :第2分割壁
300 :第3分割壁
400 :第4分割壁
2 :上部シェル
3 :下部シェル
4、4´ :外殻ハウジング
5 :ガス排出口
10 :隔壁
13 :周部
14 :分割部
16 :点火器ハウジング
17、17´、170、171 :第1間隙
18 :第2間隙
19 :第3間隙
21 :第1燃焼室
22 :第1ガス発生剤
23 :第1点火器
24 :伝火薬
25 :第2燃焼室
26 :第2ガス発生剤
27 :第2点火器
32 :フィルタ
33 :ガス通路
40 :第1燃焼室壁
50 :第2燃焼室ハウジング
60 :クッション
100 :第1分割壁
200 :第2分割壁
300 :第3分割壁
400 :第4分割壁
Claims (10)
- 第1点火器と、
前記第1点火器を収容する初期燃焼室ハウジングであって、該第1点火器の作動により、該初期燃焼室ハウジング内に充填された所定の燃焼物質の燃焼が行われる、初期燃焼室を形成する初期燃焼室ハウジングと、
前記初期燃焼室ハウジングを収容しガス排出口を形成した外殻ハウジングと、
を備える、ガス発生器において、
前記外殻ハウジングは、その内部に、所定の隔壁によって画定される後期燃焼室であって、該後期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が、前記初期燃焼室における前記所定の燃焼物質の燃焼以降に行われる後期燃焼室を、有し、
前記所定の隔壁の少なくとも一部と前記初期燃焼室ハウジングとの間に所定の間隙が形成される、
ガス発生器。 - 前記初期燃焼室ハウジングは、前記第1点火器の作動により、該ハウジング内に充填された伝火薬の燃焼が行われる、点火器ハウジングであって、
前記ガス発生器は、前記初期燃焼室及び前記ガス排出口と連通し、且つ前記所定の隔壁によって前記後期燃焼室とは隔てられた主燃焼室であって、前記伝火薬の燃焼で生じる燃焼生成物によって、該主燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が行われる主燃焼室を、更に備え、
前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成される、
請求項1に記載のガス発生器。 - 前記点火器ハウジングは、前記主燃焼室と面するように該主燃焼室によって囲まれ、
前記所定の間隙は、前記主燃焼室において前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングと間に形成された所定の狭空間であって、該空間にガス発生剤が入り込まない大きさを有する所定の狭空間であることを特徴とする、
請求項2に記載のガス発生器。 - 前記所定の隔壁は、前記後期燃焼室から前記所定の狭空間にガスが流通するように構成される第1連通部を、有する、
請求項3に記載のガス発生器。 - 前記外殻ハウジング内の空間を上下に分割する主燃焼室壁であって、分割された該空間のうちの上側の空間に前記主燃焼室を画定する主燃焼室壁と、
前記所定の隔壁を含み、前記主燃焼室壁によって分割された前記外殻ハウジング内の空間のうちの下側の空間の一部に前記後期燃焼室を画定する後期燃焼室ハウジングと、
前記後期燃焼室に充填されたガス発生剤を燃焼させる第2点火器と、を更に備え、
前記後期燃焼室ハウジングに含まれる前記所定の隔壁の一部と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成され、更に、該後期燃焼室ハウジングと前記主燃焼室壁との間に他の間隙が形成される、
請求項2に記載のガス発生器。 - 前記後期燃焼室ハウジングの底面と前記外殻ハウジングの底面との間に、更なる他の間隙が形成される、
請求項5に記載のガス発生器。 - 前記後期燃焼室ハウジングは、その底面が前記外殻ハウジングの底面と当接し、且つその底面側の側面が該外殻ハウジングの底面側の側面と当接するように設けられ、
前記後期燃焼室ハウジングの側面は、前記外殻ハウジングの底面側の側面と当接する部分である当接部と、該当接部よりも頂面側の部分である環状部とを有し、該環状部が該外殻ハウジングの側面から離間して形成されることを特徴とする、
請求項5に記載のガス発生器。 - 前記環状部は、前記外殻ハウジングの側面との離間量が前記後期燃焼室ハウジングにおける底面側から頂面側に向かって大きくなるように、該底面側から該頂面側に向かって傾斜する、
請求項7に記載のガス発生器。 - 前記所定の隔壁は、
前記外殻ハウジング内において、前記点火器ハウジングから該外殻ハウジングに向かって延在することで、該外殻ハウジング内の該点火器ハウジング周囲の空間を2つに分割する第1分割壁であって、分割された一方の空間に前記主燃焼室が含まれ、且つ分割された他方の空間に前記後期燃焼室が含まれるように、該点火器ハウジング周囲の空間を分割する第1分割壁と、
前記他方の空間内に配置された第2分割壁であって、該他方の空間を更に分割する第2分割壁と、を有し、
前記第2分割壁は前記所定の隔壁の一部であって、該第2分割壁と前記点火器ハウジングとの間に前記所定の間隙が形成される、
請求項2に記載のガス発生器。 - 前記初期燃焼室は、前記第1点火器の作動により該初期燃焼室に充填されたガス発生剤の燃焼が行われる主燃焼室を、含み、
前記初期燃焼室ハウジングは、前記外殻ハウジング内の空間を2つに分割する第3分割壁であって、分割された一方の空間に前記初期燃焼室が含まれ、且つ分割された他方の空間に前記後期燃焼室が含まれるように、該外殻ハウジング内の空間を分割する第3分割壁を有し、
前記ガス発生器は、
前記所定の隔壁として前記第3分割壁との間に前記所定の間隙を形成する第4分割壁と、
前記後期燃焼室に充填されたガス発生剤を燃焼させる第2点火器と、
を更に備える、
請求項1に記載のガス発生器。
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JP2008265434A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Daicel Chem Ind Ltd | 車両の人員拘束用ガス発生器 |
WO2012153427A1 (ja) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | インフレータ及びエアバッグ装置 |
JP2017024429A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-02-02 | 株式会社ダイセル | 点火手段とそれを使用したガス発生器 |
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- 2018-10-23 DE DE112018006194.9T patent/DE112018006194T5/de active Pending
- 2018-10-23 WO PCT/JP2018/039385 patent/WO2019111566A1/ja active Application Filing
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