WO2023100407A1 - ガス発生器 - Google Patents

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WO2023100407A1
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igniter
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gas generator
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彬 福島
真也 山本
成海 水田
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株式会社ダイセル
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00—Apparatus for generating gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up

Definitions

  • the present invention relates to gas generators.
  • a gas generator has been proposed that includes an outer housing having a cup-shaped receiving portion and a cover that closes the receiving portion (for example, Patent Document 1).
  • the receptacle and cover are made of plastic and form an airtight housing that is protected against ingress of moisture.
  • the gas generating agent in the cover burns during operation, thereby increasing the pressure in the cover and partly splitting the cover to discharge the gas.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003 does not disclose any configuration for suppressing the scattering of fragments when the case is opened.
  • An object of the present disclosure is to provide a technique for suppressing scattering of a case when a resin case is used.
  • An ignition device having an igniter, a cylindrical igniter holding portion that surrounds and holds the igniter, and a resin fixing portion that fixes the igniter to the igniter holding portion;
  • case made of a reinforcing member that covers at least the closed end, has an opening in a part thereof, and has a higher breaking strength than the case;
  • a gas generator comprising:
  • the reinforcing member may be a bottomed cylindrical cover having the opening at the bottom.
  • one opening may be formed in the central portion of the bottom surface of the cover.
  • the case has a step formed on the outer peripheral surface of the side wall portion, and at least a part of the peripheral wall portion of the cover is accommodated in the step to connect the case and the cover. At least a portion of the portion may be flush.
  • the inner side of the bottom surface of the cover and the outer side of the closed end portion of the case may be in contact with each other.
  • the reinforcing member may be made of metal.
  • the case may have a columnar shape and fit into the cylindrical portion to which the gas generator is attached.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a gas generator.
  • FIG. 2 is a schematic axial cross-sectional view showing an example of a disassembled gas generator.
  • FIG. 3 is a schematic axial cross-sectional view showing an example of a gas generator attached to an attachment target.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a gas generator.
  • FIG. 2 is a schematic axial cross-sectional view showing an example of a disassembled gas generator.
  • FIG. 3 is a schematic axial cross-sectional view showing an example of a gas generator attached to an attachment target.
  • the gas generator 1 When the gas generator 1 operates, it burns the gas generating agent inside and emits the generated combustion gas to the outside.
  • the gas generator 1 is incorporated in, for example, a seatbelt retractor (pretensioner) 10 of an automobile, and is used to retract the seatbelt upon collision of the automobile.
  • the gas generator 1 also includes an ignition device 2, a case 3, and a cover 4, and accommodates a gas generating agent 5 therein.
  • the ignition device 2 includes an igniter 21 that is ignited by an ignition current, an igniter holding portion 22 that supports the igniter 21, and a fixing portion 23 interposed between the igniter 21 and the igniter holding portion 22. .
  • the igniter 21 includes, for example, a bottomed cylindrical cup body 211 with one end open, an insulating layer 212, a sealing member 213 that closes the opening of the cup body 211, and the cup body 211 and the sealing member 213. It has an ignition charge 214 housed in an ignition chamber and two conductive pins 215 for receiving current supply from the outside.
  • the cup body 211 side will be described as the upper side
  • the conductive pin 215 side will be described as the lower side.
  • the two conductive pins 215 are connected via a bridge wire (not shown) within the ignition chamber.
  • the cup body 211 is a metal member covered with an insulating layer 212 made of resin, for example.
  • the sealing member 213 is also made of metal, for example, and the two conductive pins 215 are insulated from each other.
  • the cup body 211 has, for example, a radial notch (not shown) on its upper surface, and when the igniter 21 is activated, it is cleaved by the combustion products of the ignition charge 214 to generate combustion such as flame and combustion gas upward. matter is released.
  • the igniter holding portion 22 is, for example, a metal collar that supports the side of the igniter 21 . That is, the igniter holding part 22 is a cylindrical member made of metal, and holds the igniter 21 inside thereof. In addition, in order to suppress circumferential rotation of the fixing portion 23 with respect to the igniter holding portion 22, the inner peripheral surface of the igniter holding portion 22 that contacts the fixing portion 23 may be provided with unevenness. Further, the igniter holding portion 22 is fixed by caulking to a tubular portion 100 to be attached, which is, for example, a seat belt retractor main body. The tubular portion 100 is a tubular member into which the case 3 of the gas generator 1 can be inserted.
  • the fixing part 23 is a connecting part made of resin that is interposed between the igniter 21 and the igniter holding part 22 by injection molding and fixes the igniter 21 to the igniter holding part 22 .
  • a resin material that is excellent in heat resistance, durability, corrosion resistance, etc. after curing can be suitably used.
  • the fixing portion 23 includes a first fixing portion 231 positioned on the upper side and fixing the cup body 211 of the igniter 21 and the like, and a second fixing portion 232 positioned on the lower side and mainly surrounding the conductive pin 215 . including.
  • the fixing portion 23 covers the lateral periphery of the igniter 21 so that, for example, a portion of the cup body 211 or the insulating layer 212 is exposed from the fixing portion 23 .
  • the entire cup body 211 or the insulating layer 212 may be overmolded by the fixing portion 23 .
  • the fixing portion 23 fixes the igniter 21 to the igniter holding portion 22 by engaging with the inside of the igniter holding portion 22 .
  • the second fixing portion 232 may fix the connector 6 for supplying electric power from the external power source to the conductive pin 215 inside the igniter holding portion 22 while being connected to the conductive pin 215. .
  • the case 3 is a bottomed cylindrical member that surrounds the upper portion of the ignition device 2 and extends from the base end side (the ignition device 2 side) toward the tip end side (upper side).
  • the material of the case 3 is resin, and may be the same resin as the fixing part 23, for example.
  • the case 3 includes a vertically extending cylindrical side wall portion 31 and a closed end portion 32 that closes the upper end.
  • a combustion chamber 7 containing a gas generating agent 5 is formed between the case 3 and the igniter 21 .
  • the gas generating agent 5 is ignited by the operation of the igniter 21 and combusts to generate combustion products such as combustion gas.
  • the side wall portion 31 is a cylindrical portion whose inner and outer diameters gradually decrease from the base end side to the tip end side.
  • the side wall portion 31 includes a first side wall portion 311 located on the base end side and having the largest diameter, a first reduced diameter portion 312 having a gradually smaller diameter, and a It includes a second side wall portion 313 having a smaller diameter, a second reduced diameter portion 314 having a gradually smaller diameter, and a third side wall portion 315 having a smaller diameter than the second side wall portion 313 .
  • the third side wall portion 315 has an elliptical or rectangular shape with rounded corners, and the cross-sectional shape of the third side wall portion 315 is small in a predetermined direction. are formed along a part of the side circumference of the case 3.
  • the third side wall portion 315 is formed at two locations on the side wall portion 31 facing each other in the circumferential direction.
  • the base end side of the first side wall portion 311 is connected to the fixed portion 23 by, for example, all-around welding. All-around welding is ring-shaped welding that is continuous in the circumferential direction, and means that two members to be welded are closed without a gap.
  • black circles indicate portions to be welded by laser welding.
  • the closed end portion 32 is formed so that the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the axial direction of the case 3 is oval or rounded rectangular. Also, the peripheral edge of the closed end portion 32 is connected to the tip of the side wall portion 31 .
  • the closed end 32 may be cleaved at its center due to, for example, an increase in the internal pressure of the case 3 or due to the temperature of the combustion products produced by the combustion of the gas generant 5 .
  • a radial notch 321 may be provided in the center of the closed end 32, as shown in FIG. In this case, when the internal pressure of the case 3 increases, the notch 321 is the starting point and the vicinity of the center of the closed end 32 is cleaved.
  • the closed end 32 has a constant thickness without forming a notch so that the whole can be cleaved when the cover 4 (to be described later) does not exist. good. Therefore, the thickness of the entire closed end portion 32 can be made thinner than that of the side wall portion 31 . Alternatively, the thickness of the portion of the closed end 32 corresponding to the opening 421 may be made thinner than the thickness of the other portions of the closed end 32 .
  • the cover 4 is a bottomed cylindrical member that covers the upper portion of the case 3 and extends from the base end side (the ignition device 2 side) toward the tip end side (upper side). That is, the cover 4 includes a vertically extending cylindrical side wall portion 41 and a closed end portion 42 that closes the upper end.
  • the closed end 42 of the cover 4 overlaps the closed end 32 of the case 3 so as to be in contact therewith.
  • the closed end portion 42 of the cover 4 and the closed end portion 32 of the case 3 may be connected with an adhesive, a sealant, or the like.
  • the side wall portion 41 of the cover 4 may also overlap the side wall portion 31 of the case 3 so as to be in contact therewith.
  • the cover 4 functions as a reinforcing member for preventing the case 3 from tearing.
  • the side wall portion 41 is a cylindrical portion including a portion whose inner and outer diameters are gradually reduced from the base end side to the tip end side.
  • the side wall portion 41 includes a first side wall portion 411 located on the base end side and having the largest diameter, a reduced diameter portion 412 having a gradually smaller diameter, and a diameter smaller than that of the first side wall portion 411 . and a second sidewall portion 413 having a smaller .
  • the second side wall portion 413 has an elliptical shape or a rectangular shape with rounded corners, and the diameter (width) of the second side wall portion 413 is small in a predetermined direction. formed in the part.
  • the second side wall portion 413 is formed at two opposite positions in the cover in the circumferential direction so as to correspond to the third side wall portion 315 .
  • the cover 4 is attached to the case 3 so as to cover the upper portion of the case 3 with almost no gap.
  • the outer diameter of the first side wall portion 411 of the cover 4 is the same or substantially the same as the outer diameter of the first side wall portion 311 of the case 3 , and when the cover 4 is attached to the case 3 , the first side wall portion 411 of the case 3 is The side wall portion 311 is flush with the first side wall portion 411 of the cover 4 .
  • the closed end portion 42 is formed to have an elliptical or rounded rectangular cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axial direction of the cover 4 . Further, the closed end portion 42 is provided with an opening portion 421 having a predetermined shape at its center. In the example of FIG. 1, opening 421 is circular. The area of the opening 421 may be set to be less than half the area of the closed end 42, preferably less than 1/3.
  • the shape of the inner surface of the cover 4 corresponds to the shape of the outer surface of the case 3 , and when the cover 4 is attached to the case 3 , the closed end 42 of the cover 4 is in contact with the closed end 32 of the case 3 .
  • the material of the cover 4 has higher breaking strength than the case 3.
  • metal or ceramic can be used as the material, but metal is particularly preferable from the viewpoint of manufacturing and strength.
  • the material of the cover 4 may be a metal such as iron, stainless steel, or aluminum.
  • the closed end portion is adjusted according to the assumed internal pressure of the combustion gas and the size of the diameter of the case 3.
  • the material and thickness of 42 can be determined appropriately. Specifically, the thickness of the closed end 42 may be between 0.5 mm and 1.5 mm.
  • the outside of the side surface of the gas generator 1 has a shape that follows the inside of the tubular portion 100 to which it is attached.
  • the side surface of the gas generator 1 is completely surrounded by the cylindrical portion 100 to which it is attached, and the inner surface to which it is attached has a shape corresponding to the side surface of the case 3, so when the internal pressure of the case 3 increases Even so, the side face of the case 3 is prevented from splitting.
  • the upper portion of the cylindrical portion 100 is provided with an elongated hole-shaped portion or a rectangular portion with rounded corners.
  • a portion (reduced width portion) having an inner diameter (width) smaller than that on the lower side in a predetermined direction is formed as a flat portion facing the closed end portion 32 side of the case 3. Since the cylindrical portion 100 is also formed in two places and faces the flat portion in a complementary manner, the case 3 and the cover 4 are prevented from being ejected upward when the internal pressure of the case 3 increases. Therefore, when the internal pressure of the case 3 rises, or when the case 3 melts due to the temperature of the combustion products generated by the combustion of the gas generating agent 5, the opening of the cover 4 of the closed end 32 of the case 3 421 cleaves the exposed upper portion to form an opening. Further, the rotation of the gas generator 1 within the cylindrical portion 100 is also prevented.
  • a predetermined gas generating agent is used as the gas generating agent 5 .
  • the combustion temperature of the gas generating agent 5 is, for example, 1000-1700.degree.
  • the gas generant 5 is formed by, for example, guanidine nitrate (41% by weight), basic copper nitrate (49% by weight) and binders and additives.
  • the gas generating agent 5 is not limited to the one described above, and a nitrocellulose-based composition can also be used for the gas generating agent 5 .
  • the connector 6 is connected to two conductive pins 215 so that power can be supplied to the igniter 21 .
  • a sensor (not shown) mounted on an automobile or the like detects an impact
  • an ignition current is supplied to the conductive pin 215 and the igniter 21 is activated.
  • the igniter 21 burns the ignition charge 214 in the cup body 211 and releases the combustion products to the outside of the cup body 211 .
  • the gas generating agent 5 filled in the combustion chamber 7 is ignited by the flame and combustion gas, which are combustion products of the ignition charge 214 .
  • the gas generating agent 5 is combusted to generate combustion gas or the like as combustion products.
  • the side surfaces of the case 3 and the cover 4 are completely surrounded by the cylindrical portion 100 to be attached, and the inner surface of the attachment object has a shape corresponding to the side surface of the case 3 covered with the cover 4. Even if the internal pressure of case 3 rises, the side surface of case 3 is prevented from splitting.
  • the outer diameters of the case 3 and the cover 4 include a portion that is smaller on the distal end side than on the proximal end side, the case 3 and the cover 4 as a whole may be ejected upward when the internal pressure of the case 3 increases. deterred. That is, the second reduced diameter portion 314 of the case 3 and the reduced diameter portion 412 of the cover 4 are in contact with the reduced width portion of the cylindrical portion 100 .
  • the opening of the cover 4 of the closed end 32 of the case 3 The portion exposed by 421 is cleaved to form an opening in the center of the closed end 32 of the case 3 . That is, an opening having substantially the same shape as the opening 421 of the cover 4 is formed in the center of the closed end 32 of the case 3 . At this time, the portion of the closed end 32 of the case 3 covered with the closed end 42 of the cover 4 is prevented from scattering as small pieces.
  • the cleaved portion of the closed end 32 of the case 3 is sufficiently smaller than the cross section of the closed end 32, and is burned out by the combustion products of the gas generating agent 5, so that fragments of the case 3 may be left inside the installation target. intrusion is suppressed.
  • Combustion gas is discharged from the opening into the interior of the seat belt retractor to which it is attached, for example.
  • the exhausted combustion gas operates a predetermined mechanism of the seat belt retractor.
  • An existing configuration can be adopted for the seat belt retractor.
  • the gas generator 1 is connected to one end of a pipe that is part of a seat belt retractor, and the pressure of the combustion gas moves a steel ball inside the pipe.
  • the moving steel ball rotates the gear, and the seat belt retractor applies pretension to the seat belt by winding the seat belt using the rotation of the gear as power.
  • the gas generator 1 discharges the combustion gas from one opening 421 provided in the center of the closed end 42 of the cover 4, the direction of gas flow should be concentrated in the direction in which the pipe extends.
  • the opening 421 may be formed as a weakened portion in the closed end 42 . That is, the strength of the portion corresponding to the opening portion 421 in the closed end portion 42 may be lowered so that the portion may be preferentially cleaved or deformed to open when a load is applied.
  • the case 3 and the cover 4 may not have a portion with an oval or rounded rectangular cross section in the upper portion.
  • the cover 4 may cover at least the closed end 32 of the case 3 .
  • the cover 4 may consist of only the closed end portion 42 and may be connected to the case 3 or the tubular portion 100 to which it is attached by adhesive or sealant.
  • the closed end portion 42 may be fixed by being sandwiched between a projection projecting inside the cylindrical portion 100 and the case 3 (closed end portion 32).

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Abstract

樹脂製のケースを用いる場合に、開裂時のケースの飛散を抑制する。ガス発生器は、点火器と、点火器を取り囲んだ状態で保持する筒状の点火器保持部と、点火器を点火器保持部に対して固定する樹脂製の固定部とを有する点火装置と、点火装置の作動により燃焼するガス発生剤を収容する有底筒状のケースであって、基端側が固定部に接続される側壁部と、先端側を閉塞する閉塞端部とを有する樹脂製のケースと、少なくとも閉塞端部を覆うと共に一部に開口部を有し、ケースよりも破壊強度が大きい補強部材とを備える。

Description

ガス発生器
　本発明は、ガス発生器に関する。
　従来、カップ形状の受容部分と、受容部分を閉じるカバーとを有する外部ハウジングを備えるガス発生器が提案されている（例えば、特許文献１）。本技術では、受容部およびカバーは樹脂製であり、湿気の侵入から保護される気密ハウジングを形成する。本技術のガス発生器は、作動時にカバー内のガス発生剤は燃焼することでカバー内の圧力が上昇し、カバーの一部が開裂することでガスを排出する。
米国特許出願公開第２００２／００６２７５７号明細書
　ガス発生器において、ガス発生剤を収容するケースを樹脂製とする場合、一般的に樹脂は破断強度が金属よりも小さいため、ケース開裂時にその破片が飛散する可能性が高くなる。上記の特許文献１には、ケース開裂時の破片の飛散を抑制する構成などについては何ら開示されていない。
　本開示は、樹脂製のケースを用いる場合に、開裂時のケースの飛散を抑制するための技術を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示では、以下の構成を採用する。
　点火器と、前記点火器を取り囲んだ状態で保持する筒状の点火器保持部と、前記点火器を前記点火器保持部に対して固定する樹脂製の固定部とを有する点火装置と、
　前記点火装置の作動により燃焼するガス発生剤を収容する有底筒状のケースであって、基端側が前記固定部に接続される側壁部と、先端側を閉塞する閉塞端部とを有する樹脂製のケースと、
　少なくとも前記閉塞端部を覆うと共に一部に開口部を有し、前記ケースよりも破壊強度が大きい補強部材と、
　を備えるガス発生器。
　上記のガス発生器では、前記補強部材は、底面に前記開口部を有する有底筒状のカバーであってもよい。
　また、上記のガス発生器では、前記開口部は、前記カバーの底面の中央部に１つ形成されていてもよい。
　さらに、上記のガス発生器では、前記ケースが前記側壁部の外周面に段差が形成されており、前記カバーの周壁部の少なくとも一部が前記段差に収容されて、前記ケースと前記カバーの接続部が少なくとも一部において面一になっていてもよい。
　さらに、上記のガス発生器では、前記カバーの前記底面の内側と、前記ケースの前記閉塞端部の外側とが接するようにしてもよい。
　さらに、上記のガス発生器では、前記補強部材は、金属で形成されるようにしてもよい。
　さらに、上記のガス発生器では、前記ケースは、柱状形状を有し、前記ガス発生器の取り付け対象の筒状部に嵌合するようにしてもよい。
　上述した構成は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせたり削除したりすることができる。
　本開示によれば、樹脂製のケースを用いる場合に、開裂時のケースの飛散を抑制するための技術を提供することができる。
図１は、ガス発生器の一例を示す分解斜視図である。 図２は、分解されたガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。 図３は、取付対象に取り付けられたガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。
　以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係るガス発生器について説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
　図１は、ガス発生器の一例を示す分解斜視図である。図２は、分解されたガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。図３は、取付対象に取り付けられたガス発生器の一例を示す軸方向の概略断面図である。ガス発生器１は、作動すると内部のガス発生剤を燃焼させ、生成された燃焼ガスを外部に放出する。図２に示すように、ガス発生器１は、例えば自動車のシートベルトリトラクター（プリテンショナー）１０に組み込まれ、自動車の衝突時にシートベルトを巻き取るために用いられる。また、ガス発生器１は、点火装置２と、ケース３と、カバー４とを備え、内部にガス発生剤５を収容する。
＜点火装置＞
　点火装置２は、点火電流により着火する点火器２１と、点火器２１を支持する点火器保持部２２と、点火器２１及び点火器保持部２２の間に介装される固定部２３とを含む。
　点火器２１は、例えば一端が開口した有底筒状のカップ体２１１と、絶縁層２１２と、カップ体２１１の開口部を閉塞する封止部材２１３と、カップ体２１１及び封止部材２１３によって形成される点火室に収容される点火薬２１４と、外部から電流の供給を受けるための２つの導電ピン２１５とを有する。なお、本実施形態では、便宜上、カップ体２１１側を上、導電ピン２１５側を下として説明する。２つの導電ピン２１５は、点火室内においてブリッジワイヤー（図示せず）を介して接続されている。導電ピン２１５が外部から電流の供給を受けると、抵抗体であるブリッジワイヤーが発熱して点火薬２１４を燃焼させる。なお、点火薬２１４は、一般的なガス発生器に用いられる既存のものを採用することができる。カップ体２１１は、例えば樹脂製の絶縁層２１２で覆われた金属製の部材である。また、封止部材２１３も例えば金属製であり、２つの導電ピン２１５の間は絶縁されているものとする。カップ体２１１は、上面に例えば放射状のノッチ（図示せず）を有し、点火器２１の作動時においては、点火薬２１４の燃焼生成物により開裂して上方へ火炎や燃焼ガス等の燃焼生成物が放出される。
　点火器保持部２２は、例えば点火器２１の側方を支持する金属製カラーである。すなわち、点火器保持部２２は、筒状に形成された金属製の部材であり、その内側に点火器２１を保持する。なお、点火器保持部２２に対する固定部２３の周方向の回転を抑制するために、固定部２３と接触する点火器保持部２２の内周面には凹凸が設けられていてもよい。また、点火器保持部２２は、例えばシートベルトリトラクター本体である取付対象の筒状部１００に対してかしめによって固定される。筒状部１００は、ガス発生器１のケース３を挿入可能な筒状の部材である。
　固定部２３は、点火器２１と点火器保持部２２との間に射出成形にて介装され、点火器保持部２２に対して点火器２１を固定する樹脂製の接続部である。固定部２３の材料としては、硬化後において耐熱性や耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料を好適に利用することができる。図２の例では、固定部２３は、上側に位置し点火器２１のカップ体２１１等を固定する第１固定部２３１と、下側に位置し主として導電ピン２１５を取り囲む第２固定部２３２とを含む。固定部２３は、例えばカップ体２１１または絶縁層２１２の一部が固定部２３から露出した状態となるように、点火器２１の側方の周囲を覆う。なお、固定部２３によってカップ体２１１または絶縁層２１２の全体がオーバーモールドされていてもよい。また、固定部２３は、点火器保持部２２の内側と係合することで、点火器保持部２２に対して点火器２１を固定する。また、第２固定部２３２は、点火器保持部２２の内側に、導電ピン２１５に外部電源からの電力を供給するためのコネクタ６を導電ピン２１５と接続した状態で固定するようにしてもよい。
＜ケース＞
　ケース３は、点火装置２の上部を取り囲むようにして基端側（点火装置２側）から先端側（上側）に向かって延在する有底筒状の部材である。ケース３の材料は樹脂であり、例えば固定部２３と同一の樹脂であってもよい。ケース３は、上下に延在する筒状の側壁部３１と、上端を閉塞する閉塞端部３２とを含む。また、ケース３と点火器２１との間には、ガス発生剤５を収容する燃焼室７が形成される。ガス発生剤５は、点火器２１の作動により着火され、燃焼して燃焼ガス等の燃焼生成物を発生させる。
　側壁部３１は、その内径及び外径が、基端側から先端側に向かって段階的に小さくなる筒状の部分である。図２及び図３の例では、側壁部３１は、基端側に位置し最も径が大きい第１側壁部３１１と、次第に径が小さくなる第１縮径部３１２と、第１側壁部３１１よりも径が小さい第２側壁部３１３と、次第に径が小さくなる第２縮径部３１４と、第２側壁部３１３よりも径が小さい第３側壁部３１５とを含む。なお、図１に示すように、第３側壁部３１５は、その径の断面形状が所定方向に小さい長円状又は角丸長方形状であり、第２縮径部３１４は、第３側壁部３１５とともにケース３の側周の一部に形成される。図１から図３の実施例において第３側壁部３１５は、側壁部３１における周方向の相対する位置に２ケ所形成されている。また、第１側壁部３１１の基端側は、例えば全周溶接により、固定部２３に接続される。全周溶接とは、周方向に連続した環状の溶接であり、溶接対象の２つの部材間を隙間なく閉塞させることをいう。図２及び図３の例では、レーザー溶接により溶着される部分を黒丸で示す。
　閉塞端部３２は、ケース３の軸方向に直交する方向の断面形状が長円状又は角丸長方形状に形成されている。また、閉塞端部３２の周縁は側壁部３１の先端と接続される。閉塞端部３２は、例えばケース３の内圧の上昇により、又はガス発生剤５の燃焼により生じる燃焼生成物の温度によりその中央が開裂してもよい。図１に示すように、閉塞端部３２の中央には放射状のノッチ３２１を設けてもよい。この場合、ケース３の内圧が上昇すると、ノッチ３２１を起点として閉塞端部３２の中央付近が開裂する。また閉塞端部３２は後述するカバー４が存在しない状態では、その全体が開裂するよう、ノッチを形成せずにその厚さが一定であり、かつ側壁部３１よりも強度を低く設定してもよい。そのため閉塞端部３２の全体にわたって厚さを側壁部３１よりも薄くすることができる。あるいは閉塞端部３２のうち開口部４２１に対応する部分の厚さを、閉塞端部３２のそれ以外の部分の厚さよりも薄くしてもよい。
＜カバー＞
　カバー４は、ケース３の上部を覆うようにして基端側（点火装置２側）から先端側（上側）に向かって延在する有底筒状の部材である。すなわち、カバー４は、上下に延在する筒状の側壁部４１と、上端を閉塞する閉塞端部４２とを含む。ケース３にカバー４を装着した状態において、カバー４の閉塞端部４２は、ケース３の閉塞端部３２と接するように重なる。また、カバー４の閉塞端部４２と、ケース３の閉塞端部３２とは、接着剤やシーラント等などで結合されていてもよい。また、カバー４の側壁部４１も、ケース３の側壁部３１と接するように重なるようにしてもよい。カバー４は、ケース３の開裂を抑止するための補強部材として機能する。
　側壁部４１は、その内径及び外径が、基端側から先端側に向かって段階的に小さくなる部分を含む筒状の部分である。図２及び図３の例では、側壁部４１は、基端側に位置し最も径が大きい第１側壁部４１１と、次第に径が小さくなる縮径部４１２と、第１側壁部４１１よりも径が小さい第２側壁部４１３とを含む。なお、図１に示すように、第２側壁部４１３は、その径（幅）が所定方向に小さい長円状又は角丸長方形状であり、縮径部４１２は、カバー４の側周の一部に形成される。すなわち第２側壁部４１３は、第３側壁部３１５に対応するように、カバーにおける周方向の相対する位置に２ケ所形成されている。図３に示すように、カバー４は、ケース３の上部をほぼ隙間なく覆うようにケース３に装着される。また、カバー４の第１側壁部４１１の外径は、ケース３の第１側壁部３１１の外径と同一又はほぼ同一であり、ケース３にカバー４を装着した状態において、ケース３の第１側壁部３１１からカバー４の第１側壁部４１１にかけて面一になる。
　閉塞端部４２は、カバー４の軸方向に直交する方向の断面形状が長円状又は角丸長方形状に形成されている。また、閉塞端部４２は、その中央に所定形状の開口部４２１が設けられている。図１の例では開口部４２１は円形である。開口部４２１の面積は閉塞端部４２の面積の半分以下になるように、好ましくは１／３以下になるように設定されていてもよい。カバー４の内面の形状はケース３の外面の形状と対応しており、ケース３にカバー４を装着した状態において、カバー４の閉塞端部４２は、ケース３の閉塞端部３２とほぼ接するように重なる。この場合、ケース３の内圧が上昇すると、ケース３の閉塞端部３２のうちカバー４の閉塞端部４２によって覆われていない中央付近が開裂すると共に、カバー４の閉塞端部４２によって覆われている周囲の部分はカバー４によって変形が抑止されるため開裂しない。
　なお、カバー４の材質は、ケース３よりも破壊強度が高いものである。具体的には、材質として例えば金属やセラミックを採用することができるが、製造や強度の観点では、特に金属が好ましい。具体的には、カバー４の材質は、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属であってもよい。また、ケース３の開裂時においてもカバー４が破壊されないようカバー４の強度を十分なものとするために、想定される燃焼ガスの内圧やケース３の径の大きさに応じて、閉塞端部４２の材質や厚さは適宜決定することができる。具体的には、閉塞端部４２の厚みは、０．５ｍｍから１．５ｍｍであってもよい。
　また、図３に示すカバー４をケース３に装着した状態において、ガス発生器１の側面の外側は、取付対象の筒状部１００の内側に沿った形状になっている。ガス発生器１の側面は取付対象の筒状部１００によって全周にわたり包囲されており、取付対象の内面はケース３の側面に対応する形状になっているため、ケース３の内圧が上昇した場合であってもケース３の側面は開裂が抑止される。また、ガス発生器１の外形に沿って、筒状部１００の上部には長穴状又は角丸長方形状の部分が設けられている。すなわち、筒状部１００の上側には、下側よりも内径（幅）が所定方向に小さくなった部分（縮幅部）が平面部としてケース３の閉塞端部３２の側に相対して２カ所形成され、筒状部１００もその平面部に補完的に対向しているため、ケース３の内圧が上昇した場合にケース３及びカバー４が上方に射出されることが抑止される。よって、ケース３の内圧が上昇した場合、又はガス発生剤５の燃焼により生じる燃焼生成物の温度によりケース３が溶融する場合には、ケース３の閉塞端部３２のうち、カバー４の開口部４２１により上部が露出する部分が開裂し、開口が形成される。また筒状部１００内でガス発生器１が回転することも防止される。
＜ガス発生剤＞
　ガス発生剤５には、所定のガス発生剤が用いられる。ガス発生剤５の燃焼温度は、例えば１０００～１７００℃である。ガス発生剤５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によって形成される。ガス発生剤５の個々の形状は、単孔円柱状のものを用いることができる。なお、ガス発生剤５は、上記のものに限定されず、ガス発生剤５にニトロセルロース系の組成を使用することもできる。
＜動作＞
　ガス発生器１が例えば自動車のシートベルトリトラクター１０に組み付けられた状態では、コネクタ６が２つの導電ピン２１５と接続されており、点火器２１に対して給電可能になっている。この状態で、自動車等に搭載されたセンサ（図示せず）が衝撃を感知すると、導電ピン２１５に着火電流が供給され、点火器２１が作動する。点火器２１は、カップ体２１１内の点火薬２１４を燃焼させ、その燃焼生成物をカップ体２１１の外部に放出させる。また、点火薬２１４の燃焼生成物である火炎や燃焼ガスにより、燃焼室７に充填されたガス発生剤５が着火する。ガス発生剤５は、燃焼することで燃焼生成物として燃焼ガス等を生成する。
　ケース３及びカバー４の側面は取付対象の筒状部１００によって全周にわたり包囲されており、取付対象の内面はカバー４に覆われたケース３の側面に対応する形状になっているため、ケース３の内圧が上昇した場合であってもケース３の側面は開裂が抑止される。また、ケース３及びカバー４の外径は基端側よりも先端側が小さくなった部分を含むため、ケース３の内圧が上昇した場合にケース３及びカバー４の全体が上方に射出されることが抑止される。つまりケース３の第２縮径部３１４およびカバー４の縮径部４１２が筒状部１００の縮幅部と当接している。よって、ケース３の内圧が上昇した場合、又はガス発生剤５の燃焼により生じる燃焼生成物の温度によりケース３が溶融する場合には、ケース３の閉塞端部３２のうち、カバー４の開口部４２１により露出する部分が開裂し、ケース３の閉塞端部３２の中央に開口が形成される。すなわち、ケース３の閉塞端部３２の中央に、カバー４の開口部４２１とほぼ同一形状の開口が形成される。このとき、ケース３の閉塞端部３２のうち、カバー４の閉塞端部４２に覆われた部分が小片となって飛散することは抑止される。また、ケース３の閉塞端部３２のうち開裂する部分は閉塞端部３２の断面にくらべ十分に小さく、ガス発生剤５の燃焼生成物により燃やし尽くされるため、取付対象の内部にケース３の破片が侵入することは抑制される。
　また、開口からは、燃焼ガスが、例えば取付対象であるシートベルトリトラクターの内部へ排出される。そして、排出された燃焼ガスは、シートベルトリトラクターが有する所定の機構を動作させる。なお、シートベルトリトラクターは既存の構成を採用することができる。例えば、ガス発生器１はシートベルトリトラクターの一部であるパイプの一端に接続され、燃焼ガスの圧力によりパイプ内の鋼球を移動させる。また、移動する鋼球によってギアを回転させ、ギアの回転を動力にしてシートベルトを巻き取ることでシートベルトリトラクターはシートベルトにプリテンションをかける。このとき、ガス発生器１はカバー４の閉塞端部４２の中央に有する１つの開口部４２１から燃焼ガスを排出することになるため、ガスの流れる方向をパイプが延在する方向に集中させることができ、効率的にシートベルトリトラクターへ力を伝達させることができる。なお開口部４２１は閉塞端部４２における脆弱部として形成されていてもよい。すなわち閉塞端部４２において開口部４２１に相当する部分の強度をさげ、荷重がかかった時に優先的に開裂や変形して開口するものであってもよい。
＜その他＞
　本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。また、ケース３及びカバー４の少なくとも一方は、上部に断面形状が長円状又は角丸長方形状の部分を有していなくてもよい。また、カバー４は、少なくともケース３の閉塞端部３２を覆うものであればよい。例えば側壁部４１を有しない場合、カバー４は、閉塞端部４２のみからなり、ケース３又は取付対象の筒状部１００と接着剤又はシーラントにより接続されていてもよい。また閉塞端部４２を筒状部１００内部に突起させた突起部とケース３（閉塞端部３２）との間に挟んで固定してもよい。
１：ガス発生器
２：点火装置
２１：点火器
２１１：カップ体
２１２：絶縁層
２１３：封止部材
２１４：点火薬
２１５：導電ピン
２２：点火器保持部
２３：固定部
２３１：第１固定部
２３２：第２固定部
３：ケース
３１：側壁部
３１１：第１側壁部
３１２：第１縮径部
３１３：第２側壁部
３１４：第２縮径部
３１５：第３側壁部
３２：閉塞端部
３２１：ノッチ
４：カバー
４１：側壁部
４１１：第１側壁部
４１２：縮径部
４１３：第２側壁部
４２：閉塞端部
４２１：開口部
５：ガス発生剤
６：コネクタ
７：燃焼室
１０：シートベルトリトラクター
１００：筒状部（取付対象）

Claims (7)

  1. 　点火器と、前記点火器を取り囲んだ状態で保持する筒状の点火器保持部と、前記点火器を前記点火器保持部に対して固定する樹脂製の固定部とを有する点火装置と、
    　前記点火装置の作動により燃焼するガス発生剤を収容する有底筒状のケースであって、基端側が前記固定部に接続される側壁部と、先端側を閉塞する閉塞端部とを有する樹脂製のケースと、
    　少なくとも前記閉塞端部を覆うと共に一部に開口部を有し、前記ケースよりも破壊強度が大きい補強部材と、
    　を備えるガス発生器。
  2. 　前記補強部材は、底面に前記開口部を有する有底筒状のカバーである
    　請求項１に記載のガス発生器。
  3. 　前記開口部は、前記カバーの底面の中央部に１つ形成されている、
    　請求項２に記載のガス発生器。
  4. 　前記ケースが前記側壁部の外周面に段差が形成されており、前記カバーの周壁部の少なくとも一部が前記段差に収容されて、前記ケースと前記カバーの接続部が少なくとも一部において面一になっている、
    　請求項３に記載のガス発生器。
  5. 　前記カバーの前記底面の内側と、前記ケースの前記閉塞端部の外側とが接する
    　請求項２から４の何れか一項に記載のガス発生器。
  6. 　前記補強部材は、金属で形成される
    　請求項１から５の何れか一項に記載のガス発生器。
  7. 　前記ケースは、柱状形状を有し、前記ガス発生器の取り付け対象の筒状部に嵌合する
    　請求項１から６の何れか一項に記載のガス発生器。
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