特開 2020-199971 ガス発生器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-199971(P2020-199971A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】ガス発生器

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/264 20060101AFI20201120BHJP

   B60R 21/263 20110101ALI20201120BHJP

   B01J 7/00 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/264

   B60R21/263

   B01J7/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-109788(P2019-109788)

(22)【出願日】2019年6月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 紘士

【テーマコード（参考）】

3D054

4G068

【Ｆターム（参考）】

3D054DD11

3D054DD19

3D054DD21

3D054DD24

3D054DD28

3D054EE30

4G068DA08

4G068DB14

4G068DC01

4G068DC05

4G068DD11

(57)【要約】

【課題】フィルタを具備するガス発生器において、燃焼ガスのショートパスを抑制しつつも燃焼ガスの冷却性能や残渣の捕集性能を向上することができる技術を提供する。
【解決手段】ガス発生器のフィルタの軸方向両端部のうち少なくとも一方の端部には、ハウジング内で平坦な面によって支持される軸方向端面であるフィルタ端面と、フィルタ端面に対して軸方向に窪むと共に燃焼室に繋がる凹部と、が形成され、フィルタは、凹部の開口部のうちガス発生剤の燃焼により生成される燃焼ガスが流れ込む内側開口部を除いた開口部が、少なくとも平坦な面を含む閉塞部材により閉塞された状態で配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される点火器と、
前記点火器により燃焼されるガス発生剤が収容される燃焼室と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部と外部とを連通するガス排出孔と、
前記燃焼室を内側に含むように前記燃焼室と前記ガス排出孔との間に配置される筒状のフィルタと、
を備えるガス発生器であって、
前記フィルタの軸方向両端部のうち少なくとも一方の端部には、前記ハウジング内で平坦な面によって支持される軸方向端面であるフィルタ端面と、前記フィルタ端面に対して軸方向に窪むと共に前記燃焼室に繋がる凹部と、が形成され、
前記フィルタは、前記凹部の開口部のうち前記ガス発生剤の燃焼により生成される燃焼ガスが流れ込む内側開口部を除いた開口部が、少なくとも前記平坦な面を含む閉塞部材により閉塞された状態で配置される、
ガス発生器。

【請求項2】

前記凹部は、前記フィルタの内周方向に沿って複数並んで形成されている、
請求項１に記載のガス発生器。

【請求項3】

前記凹部は、前記フィルタの内周面から外周面まで貫通しており、
前記閉塞部材は、前記平坦な面に加えて、前記凹部の前記フィルタの外周面側に形成された外側開口部を覆う、カバー部材を含み、
前記フィルタは、前記凹部の前記フィルタ端面の側に形成された端面開口部が前記平坦な面によって閉塞され、前記凹部の前記外側開口部が前記カバー部材によって閉塞された状態で配置される、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項4】

前記凹部は、前記フィルタの内周面から半径方向に該フィルタの厚さの途中まで延在しており、
前記閉塞部材は、前記平坦な面であって、
前記フィルタは、前記凹部の前記フィルタ端面の側に形成された端面開口部が前記平坦な面によって閉塞された状態で配置される、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項5】

前記ガス排出孔は、前記フィルタの軸方向において、前記フィルタの前記軸方向両端部のうちの前記一方の端部よりも他方の端部側の位置に形成され、
前記フィルタ端面から前記凹部を形成する内壁において最も窪んだ部位までの前記軸方向における距離は、前記フィルタ端面から前記ガス排出孔までの前記軸方向における距離よりも短くなるように設定されている、
請求項１から４の何れか一項に記載のガス発生器。

【請求項6】

前記ハウジングは、筒状の周壁部と、前記周壁部の一端部を閉塞する天板部と、他端部を閉塞することで前記周壁部及び前記天板部と共に前記ハウジングの内部空間を画定する底板部と、を有し、
前記ハウジング内には、前記点火器である第１点火器と、第２点火器と、が配置され、
前記ガス発生器は、前記ハウジングの前記内部空間を、前記ハウジングの軸方向において、前記燃焼室である前記天板部側の第１燃焼室と、前記第２点火器により燃焼されるガス発生剤が収容される前記底板部側の第２燃焼室と、に分割する隔壁部材を備え、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記隔壁部材に支持され、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されている、
請求項１から５の何れか一項に記載のガス発生器。

【請求項7】

前記ハウジングは、筒状の周壁部と、前記周壁部の一端部を閉塞する天板部と、他端部を閉塞することで前記周壁部及び前記天板部と共に前記ハウジングの内部空間を画定する底板部と、を有し、
前記底板部には、前記点火器が固定され、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記底板部に支持され、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されている、
請求項１から５の何れか一項に記載のガス発生器。

【請求項8】

前記ハウジングは、筒状の周壁部と、前記周壁部の一端部を閉塞する天板部と、他端部を閉塞することで前記周壁部及び前記天板部と共に前記ハウジングの内部空間を画定する底板部と、を有し、
前記底板部には、前記点火器が固定され、
前記ガス排出孔は、前記ハウジングの軸方向において、前記底板部と前記天板部との中間位置よりも前記天板部側に位置し、
前記ガス発生器は、前記ガス排出孔と前記底板部との間に設けられ、前記周壁部の内周面から径方向内側に突出した支持壁部を備え、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記支持壁部に支持され、
前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されている、
請求項１から５の何れか一項に記載のガス発生器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、点火器の作動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。

【背景技術】

【0002】

従来、ハウジング内に形成された燃焼室内にガス発生剤を充填し、点火器によってガス発生剤を燃焼させることで燃焼ガスを発生させ、該燃焼ガスをハウジングに設けられたガス排出孔から外部へ放出するガス発生器が広く用いられている。また、このようなガス発生器において、発生した燃焼ガスの冷却及び残渣の捕集を行うために、燃焼室とガス排出孔との間に筒状のフィルタが配置される場合がある。

【0003】

これに関連して、ハウジングの内周壁部に複数の突起で形成されたサポート部を形成し、該フィルタの上端部をハウジングの天板に当接させ、下端部を該サポート部に当接させることで、フィルタの軸方向への移動を規制しながらフィルタを支持する構成が開示されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第９８４０２２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ガス発生器においては、フィルタと燃焼ガスとの接触面積を増やすことが好ましく、これにより、燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させることができる。一方で、仮に、フィルタの上端部と該上端部を支持する部位との間、又はフィルタの下端部と該下端部を支持する部位との間に隙間が生じると、燃焼ガスの一部がフィルタを通らずに該隙間を通ってガス排出孔に至る、所謂「ショートパス」が生じる虞がある。ガス発生器においては、ショートパスの発生を抑制することも重要となる。

【0006】

本願開示のガス発生器は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタを具備するガス発生器において、燃焼ガスのショートパスを抑制しつつも燃焼ガスの冷却性能や残渣の捕集性能を向上し得る技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本願開示のガス発生器は、以下の構成を採用した。即ち、本願開示のガス発生器は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置される点火器と、前記点火器により燃焼されるガス発生剤が収容される燃焼室と、前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内部と外部とを連通するガス排出孔と、前記燃焼室を内側に含むように前記燃焼室と前記ガス排出孔との間に配置される筒状のフィルタと、を備え、前記フィルタの軸方向両端部のうち少なくとも一方の端部には、前記ハウジング内で平坦な面によって支持される軸方向端面であるフィルタ端面と、前記フィルタ端面に対して軸方向に窪むと共に前記燃焼室に繋がる凹部と、が形成され、前記フィルタは、前記凹部の開口部のうち前記ガス発生剤の燃焼により生成される燃焼ガスが流れ込む内側開口部を除いた開口部が、少なくとも前記平坦な面を含む閉塞部材により閉塞された状態で配置されている。

【0008】

このようなガス発生器によると、凹部が燃焼室に繋がって形成されていることから、ガス発生剤が燃焼することで発生し、燃焼室内からガス排出孔に向かおうとする燃焼ガスの
一部が、凹部を介してフィルタに進入可能となる。これにより、フィルタにおいて凹部を形成する内壁を燃焼ガスとの接触面として利用することができる。ここで、「燃焼ガスとの接触面」とは、例えば、フィルタの表面のうち、燃焼ガスがフィルタに進入する際に燃焼ガスが通過する面のことを指し、「接触面積」とは、例えば、フィルタにおける接触面の面積の総和を指す。本願開示に係るガス発生器は、凹部を形成するフィルタの内壁を燃焼ガスとの接触面として利用することで、フィルタの燃焼ガスとの接触面積を増加させることができる。その結果、燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させることができる。

【0009】

また、本願開示のガス発生器では、フィルタの軸方向両端部のうち凹部が形成された端部の軸方向端面であるフィルタ端面を、ハウジング内で平坦な面で支持する構成とすることで、フィルタ端面と該平坦な面との間に隙間を形成し難くすることができる。これにより、燃焼ガスがフィルタを通らずに該隙間を通ってガス排出孔に至ることが抑制されている。ここで、凹部がフィルタ端面に対して軸方向に窪むと共に燃焼室に繋がるように形成されていることから、凹部は、少なくともフィルタ端面側とフィルタの内周面側において開口部を有することとなる。更に、本願開示のガス発生器は、凹部に形成された開口部のうち燃焼ガスが流れ込む内側開口部を除いた開口部を閉塞部材によって閉塞する構成としている。これにより、ガス発生剤の燃焼により生成され、内側開口部から凹部に流れ込んだ燃焼ガスが、フィルタを通らずに開口部を通ってガス排出孔に至ることも抑制されている。その結果、本願開示のガス発生器によれば、ショートパスの発生を抑制しつつも、フィルタの冷却性能及び濾過性能を向上させることができる。

【0010】

更に、凹部が燃焼室に繋がっているため、凹部をガス発生剤の収容空間として利用可能となり、ハウジング内のガス発生剤の充填量を増やすことができる。但し、本願開示のガス発生器は、例えば、ガス発生剤の大きさを凹部の大きさよりも大きくしたり、凹部の内側開口部を覆うように金網を設けたりすることで、ガス発生剤の形状を問わずガス発生剤が凹部に入り込まないような構造としてもよい。この場合、凹部が燃焼ガスの排出経路の一部となり、燃焼室で発生した燃焼ガスの排出を円滑に行うことができる。

【0011】

更に、凹部がフィルタの端部に形成されていることで、フィルタの端部におけるクッション性が高まり、ガス発生器の組立時にフィルタの固定や配置が容易になるという利点もある。

【0012】

なお、本願開示のガス発生器は、フィルタ端面とハウジング内の上記平坦な面との間に公知のガスケットやシール部材等を介在させた態様を除外するものではなく、このような構造を有するガス発生器も含んでもよい。また、点火器としては、駆動方式（電気着火式、機械着火式）を問わず、公知の点火器を使用することができ、公知の伝火薬を一体に又は別体に配置した態様のものを使用してもよい。

【0013】

また、ガス発生器において、前記凹部は、前記フィルタの内周方向に沿って複数並んで形成されていてもよい。この場合は、凹部を一つのみ形成する場合と比較して、フィルタと燃焼ガスとの接触面積及びガス発生剤の充填量を増加させることができる。

【0014】

また、本願開示のガス発生器において、前記凹部は、前記フィルタの内周面から外周面まで貫通しており、前記閉塞部材は、前記平坦な面に加えて、前記凹部の前記フィルタの外周面側に形成された外側開口部を覆うカバー部材を含み、前記フィルタは、前記凹部の前記フィルタ端面の側に形成された端面開口部が前記平坦な面によって閉塞され、前記凹部の前記外側開口部が前記カバー部材によって閉塞された状態で配置されてもよい。

【0015】

これによると、凹部をフィルタの内周面から外周面まで貫通させることで、凹部の容積をより大きく確保することができ、ガス発生剤の充填量をより増やすことができる。ここ
で、凹部がフィルタの外周面まで貫通することで、凹部は、フィルタ端面側とフィルタの内周面側に加え、フィルタの外周面側においても開口部を有することとなる。これに対して、閉塞部材が、凹部のフィルタ端面側に形成された端面開口部を上記平坦な面によって閉塞し、凹部のフィルタ外周面側に形成された外側開口部をカバー部材によって閉塞することで、凹部の内側開口部を除いた開口部が閉塞された状態とすることができる。その結果、凹部をフィルタの内周面から外周面まで貫通させながらも、ショートパスを抑制することができる。

【0016】

また、本願開示のガス発生器において、前記凹部は、前記フィルタの内周面から半径方向に該フィルタの厚さの途中まで延在しており、前記閉塞部材は、前記平坦な面であって、前記フィルタは、前記凹部の前記フィルタ端面の側に形成された端面開口部が前記平坦な面によって閉塞された状態で配置されてもよい。

【0017】

これによると、凹部がフィルタの外周面側に開口部を有さないので、凹部に形成された開口部のうち端面開口部を上記平坦な面で閉塞するのみで、凹部の内側開口部を除いた開口部が閉塞された状態とすることができる。この場合、凹部は、フィルタの厚さの半分以上にわたって形成されることが好ましい。

【0018】

また、本願開示のガス発生器において、前記ガス排出孔は、前記フィルタの軸方向において、前記フィルタの前記軸方向両端部のうちの前記一方の端部よりも他方の端部側の位置に形成され、前記フィルタ端面から前記凹部を形成する内壁において最も窪んだ部位までの前記軸方向における距離は、前記フィルタ端面から前記ガス排出孔までの前記軸方向における距離よりも短くなるように設定されていてもよい。

【0019】

これによると、凹部がフィルタにおけるガス排出孔近傍の位置までは形成されないこととなる。ここで、燃焼ガスは、ガス排出孔に向かって直線的に流れる傾向があるため、比較的多量の燃焼ガスが、フィルタにおけるガス排出孔に近い部位を通ってガス排出孔に至る傾向がある。これに対して、凹部が形成されると、燃焼ガスの一部が該凹部に流れ込み易くなる。本願開示のガス発生器によると、凹部をフィルタにおけるガス排出孔近傍の位置にまで形成せずに（即ち、凹部の形成をフィルタの端部付近にとどめて）、凹部へ流れ込むガスの量を増やすことで、該凹部内からフィルタの端部を通ってガス排出孔に至る燃焼ガスの量を増やすことができる。つまり、フィルタにおいて燃焼ガスの通過量が比較的少量である端部に凹部を形成し、燃焼ガスの排出経路として用いることで、フィルタの端部における燃焼ガスの通過量を増やすことができる。その結果、フィルタ全体で燃焼ガスを好適に冷却及び濾過することが可能となり、フィルタを効率的に使用することができる。

【0020】

なお、本願開示のガス発生器は、２つの燃焼室が上下に配置されたデュアルタイプのガス発生器であってもよい。即ち、ガス発生器において、前記ハウジングは、筒状の周壁部と、前記周壁部の一端部を閉塞する天板部と、他端部を閉塞することで前記周壁部及び前記天板部と共に前記ハウジングの内部空間を画定する底板部と、を有し、前記ハウジング内には、前記点火器である第１点火器と、第２点火器と、が配置され、前記ガス発生器は、前記ハウジングの前記内部空間を、前記ハウジングの軸方向において、前記燃焼室である前記天板部側の第１燃焼室と、前記第２点火器により燃焼されるガス発生剤が収容される前記底板部側の第２燃焼室と、に分割する隔壁部材を備え、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記隔壁部材に支持され、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されてもよい。このようなデュアルタイプのガス発生器において、フィルタの軸方向両端部のうち、隔壁部材に支持される該一方の端部のみにフィルタ端面及び凹部が形成されている場合には、上記平坦な面は、少なくとも隔壁部材に形成されていればよい。また、フィルタの軸方向両端部にフィルタ端面及び凹
部が形成されている場合には、隔壁部材と天板部との両方に上記平坦な面を形成すればよい。

【0021】

但し、本願開示のガス発生器は、このようなデュアルタイプのガス発生器において、該一方の端部のみにフィルタ端面及び凹部を形成し、該一方の端部を天板部によって支持する構成としてもよい。その場合、上記平坦な面が少なくとも天板部に形成されていればよい。なお、第１ガス発生剤と第２発生剤は、同種類、同一形状、同一寸法のガス発生剤であってもよいし、別種類、別形状、別寸法のガス発生剤であってもよい。

【0022】

また、本願開示のガス発生器は、所謂シングルタイプのガス発生器であってもよいし、例えば米国特許文献６０３２９７９号の図１や米国特許文献６４１２８１５号の図１に開示されているような、２つの燃焼室が横並びに配置されたデュアルタイプのガス発生器であってもよい。即ち、ガス発生器において、前記ハウジングは、筒状の周壁部と、前記周壁部の一端部を閉塞する天板部と、他端部を閉塞することで前記周壁部及び前記天板部と共に前記ハウジングの内部空間を画定する底板部と、を有し、前記底板部には、前記点火器が固定され、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記底板部に支持され、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されてもよい。このようなタイプのガス発生器において、フィルタの軸方向両端部のうち、底板部に支持される該一方の端部のみにフィルタ端面及び凹部が形成されている場合には、上記平坦な面は、少なくとも底板部に形成されていればよい。また、フィルタの軸方向両端部にフィルタ端面及び凹部が形成されている場合には、底板部と天板部との両方に上記平坦な面を形成すればよい。

【0023】

また、ガス発生器をこのようなタイプのガス発生器とした場合において、前記ガス発生器は、前記ガス排出孔と前記底板部との間に設けられ、前記周壁部の内周面から径方向内側に突出した支持壁部を備え、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち前記一方の端部は、前記支持壁部に支持され、前記フィルタの前記軸方向両端部のうち他方の端部は、前記天板部に支持されてもよい。

【0024】

これによると、フィルタは、底板部まで延びることなく、支持壁部によって底板部と間隔を空けて支持される。ここで、ハウジング内で発生した燃焼ガスは、ガス排出孔に向かって直線的に流れる傾向があるため、ガス排出孔が天板部寄りに形成されている場合において、仮に、フィルタが底板部まで延びていたとしても、該フィルタの底板部付近を通過する燃焼ガスが少量となることが予想される。これに対して、フィルタを底板部まで延ばさずに、支持壁部によってフィルタを底板部と間隔を空けて支持することで、フィルタを効率的に使用することができる。また、フィルタの小型化、軽量化を実現することができ、それに伴い、ガス発生器全体を軽量化することができる。なお、このようなタイプのガス発生器において、フィルタの軸方向両端部のうち、支持壁部に支持される該一方の端部のみにフィルタ端面及び凹部が形成されている場合には、上記平坦な面は、少なくとも支持壁部に形成されていればよい。また、フィルタの軸方向両端部にフィルタ端面及び凹部が形成されている場合には、支持壁部と天板部との両方に上記平坦な面を形成すればよい。

【0025】

また、本願開示のガス発生器は、このようなタイプのガス発生器においても、該一方の端部のみにフィルタ端面及び凹部を形成し、該一方の端部を天板部によって支持する構成としてもよい。その場合、上記平坦な面が少なくとも天板部に形成されていればよい。

【発明の効果】

【0026】

本願開示によれば、フィルタを具備するガス発生器において、燃焼ガスのショートパスを抑制しつつも燃焼ガスの冷却性能や残渣の捕集性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１実施形態に係るガス発生器の軸方向断面図である。

【図2】フィルタの下端部付近を示す図である。

【図3】ガス発生器におけるフィルタ近傍を示す図である。

【図4】フィルタの製造方法の一例を説明するための図である。

【図5】フィルタの製造方法の他の一例を説明するための図である。

【図6】第１実施形態の変形例に係るガス発生器の軸方向断面図である。

【図7】第１実施形態の変形例に係るフィルタの下端部付近を示す図である。

【図8】第１実施形態の変形例に係るガス発生器におけるフィルタ近傍を示す図である。

【図9】第２実施形態に係るガス発生器の軸方向断面図である。

【図10】第２実施形態に係るガス発生器におけるフィルタ近傍を示す図である。

【図11】第２実施形態の変形例に係るガス発生器の軸方向断面図である。

【図12】第２実施形態の変形例に係るガス発生器におけるフィルタ近傍を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に、図面を参照して本願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、以下の実施形態の構成は例示であり、本願開示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。

【0029】

＜第１実施形態＞
図１は、本願開示の第１実施形態に係るガス発生器１００の軸方向断面図である。図１に示すように、ガス発生器１００は、ハウジング１と、内筒部材４と、上下分割部材５と、フィルタ６と、第１点火器１０と、第２点火器２０と、を備える。ガス発生器１００は、ハウジング１内に充填されたガス発生剤を第１点火器１０及び第２点火器２０によって燃焼させて、その燃焼生成物である燃焼ガスを、フィルタ６で冷却・濾過し、ハウジング１に形成されたガス排出孔１３から放出するように構成されている。詳細については後述するが、ガス発生器１００は、符号６２で示すフィルタ６の下端部に、符号１６で示す凹部を形成することで、フィルタ６と燃焼ガスとの接触面積を増やすことを可能としている。以下、ガス発生器１００の各構成について説明する。

【0030】

ハウジング１は、夫々が有底略円筒状に形成された金属製の上部シェル２及び下部シェル３が互いの開口端同士を向き合わせた状態で接合されることによって、軸方向の両端が閉塞した短尺円筒状に形成されている。ここで、ハウジング１の軸方向に沿う方向をガス発生器１００の上下方向と定義し、上部シェル２側（即ち、図１における上側）をガス発生器１００の上側とし、下部シェル３側（即ち、図１における下側）をガス発生器１００の下側とする。

【0031】

上部シェル２は、筒状の上側周壁部２１と該上側周壁部２１の上端を閉塞する天板部２２とを有し、これらにより内部空間を形成する。上部シェル２の内部空間には、第１ガス発生剤１１０が充填される。天板部２２は、上面視で概ね円形状を有している。上側周壁部２１は、天板部２２の周縁から概ね垂直に延在することで、筒状の周壁を形成する。上側周壁部２１の上端側には天板部２２が繋がり、上側周壁部２１の下端側には突き当て部２３を介して嵌合壁部２４が繋がっている。嵌合壁部２４の下端部によって上部シェル２の開口部が形成されている。また、嵌合壁部２４の内径は、上側周壁部２１の内径よりも大きく形成されている。

【0032】

下部シェル３は、筒状の下側周壁部３１と該下側周壁部３１の下端を閉塞する底板部３
２とを有し、これらにより内部空間を形成する。下部シェル３の内部空間には、第２ガス発生剤１２０が充填される。底板部３２は、上部シェル２の天板部２２と同様に、上面視で概ね円形状を有している。また、底板部３２には、第１点火器１０が固定される第１嵌合孔３２１と第２点火器２０が固定される第２嵌合孔３２２とが設けられている。下側周壁部３１は、底板部３２の周縁から概ね垂直に延在することで、筒状の周壁を形成する。下側周壁部３１の下端側には底板部３２が繋がり、下側周壁部３１の上端部によって下部シェル３の開口部が形成されている。また、下側周壁部３１の外径は、上部シェル２の嵌合壁部２４の内径と概ね同等に形成されており、下側周壁部３１が嵌合壁部２４に嵌入されている。

【0033】

これら上部シェル２の上側周壁部２１と下部シェル３の下側周壁部３１とによって、ハウジング１には、天板部と底板部とを接続する筒状の周壁が形成されている。上側周壁部２１と下側周壁部３１とを含んだ構成は、本願開示に係る「周壁部」に相当する。つまり、ハウジング１は、筒状の周壁部と、周壁部の一端部を閉塞する天板部２２と、他端部を閉塞することで周壁部及び天板部２２と共にハウジング１の内部空間を画定する底板部３２と、を有するように構成されている。

【0034】

また、上部シェル２の上側周壁部２１には、ガス排出孔１３が周方向に並んで複数形成されている。ガス排出孔１３は、シールテープ１４により閉塞されている。このシールテープ１４としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が利用される。これにより、ハウジング１の気密性が確保されている。

【0035】

内筒部材４は、内部に空間を有する筒状の部材である。内筒部材４は、下部シェル３の底板部３２に接合される基端部４１と、基端部４１に繋がると共に該基端部４１から上方に延在する周壁部４２と、周壁部４２に繋がる接続部４３と、接続部４３に繋がると共に周壁部４２よりも縮径して接続部４３から上方に延在する嵌合壁部４４と、嵌合壁部４４に繋がると共に該嵌合壁部４４から内側に曲がって終端し、その端縁によって内筒部材４の開口部を形成する先端部４５とを有する。図１に示すように、内筒部材４は、基端部４１が下部シェル３の第１嵌合孔３２１の近傍に当接し、且つ、第１嵌合孔３２１に固定された第１点火器１０が内筒部材４の内部に収容されるように、底板部３２に接合されており、周壁部４２及び嵌合壁部４４が上部シェル２の天板部２２に向かって上方に延在した状態となっている。

【0036】

上下分割部材５は、ハウジング１の軸方向と概ね直交する方向に延在してハウジング１の内部空間を上下に分割する円盤状の分割壁部５１と、分割壁部５１に繋がると共に該分割壁部５１の周縁から下部シェル３の下側周壁部３１の内周面に沿って上方に延在する筒状の嵌合壁部５２と、嵌合壁部５２に繋がると共に該嵌合壁部５２の上端からハウジング１の径方向外側に延在する終端部５３と、を有する。分割壁部５１には、内筒部材４が貫通する開口部が形成されており、該開口部の縁には、上方に延在する筒状の開口壁部５４が繋がっている。図１に示すように、終端部５３が下部シェル３の下側周壁部３１の上端面に配置され、内筒部材４の嵌合壁部４４が開口壁部５４に嵌入されることで、上下分割部材５が下部シェル３と内筒部材４とによって支持されている。

【0037】

図１に示すように、ハウジング１の内部空間は、内筒部材４と上下分割部材５とによって、ハウジング１の軸方向における天板部２２側（上側）に位置する第１燃焼室１１と、ハウジング１の軸方向における底板部３２側（下側）に位置する第２燃焼室１２と、に分割される。内筒部材４の内部空間は、開口壁部５４によって形成された開口部を介して上部シェル２の上側周壁部２１の内部空間と繋がることで、第１燃焼室１１の一部を形成する。ここで、ガス排出孔１３が上部シェル２の上側周壁部２１に形成されているため、ガス排出孔１３は、ハウジング１において、分割壁部５１よりも天板部２２側に位置するこ
ととなる。内筒部材４と上下分割部材５とを含んだ構成は、本願開示に係る「隔壁部材」に相当する。

【0038】

第１燃焼室１１には、第１点火器１０と該第１点火器１０により燃焼される第１ガス発生剤１１０とが収容されている。第１点火器１０は、下部シェル３の第１嵌合孔３２１に固定され、内筒部材４の開口部から天板部２２側に突出しないように内筒部材４内に収められた状態となっている。また、第１燃焼室１１における天板部２２と第１ガス発生剤１１０との間には、第１ガス発生剤１１０の振動を抑制するためのクッション７が配置されている。第２燃焼室１２には、第２点火器２０と該第２点火器２０により燃焼される第２ガス発生剤１２０とが収容される。第２点火器２０は、下部シェル３の第２嵌合孔３２２に固定されている。第２燃焼室１２における上下分割部材５と第２ガス発生剤１２０との間には、第２ガス発生剤１２０の振動を抑制するためのクッション８が配置されている。また、第１点火器１０及び第２点火器２０は、金属製のカップ体Ｃ１，Ｃ２（図６参照）の内部に収容された点火薬を燃焼させ、その燃焼生成物を外部に放出することで、第１ガス発生剤１１０及び第２ガス発生剤１２０を燃焼させる。なお、本願開示のガス発生器は、駆動方式（電気着火式、機械着火式）を問わず、公知の点火器を使用することができる。例えば、点火器は、カップ体の外部に別置きされた伝火薬を含むものであってもよい。

【0039】

第１ガス発生剤１１０には、比較的燃焼温度の低いガス発生剤が用いられる。第１ガス発生剤１１０の燃焼温度は、１０００〜１７００℃の範囲にあることが望ましく、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。また、第２ガス発生剤１２０にも、第１ガス発生剤１１０と同様のものを用いることができる。但し、第１ガス発生剤１１０や第２ガス発生剤１２０は、上記に限定されない。また、第１ガス発生剤１１０と第２ガス発生剤１２０は、同種類、同一形状、同一寸法のガス発生剤であってもよいし、別種類、別形状、別寸法のガス発生剤であってもよい。

【0040】

ここで、内筒部材４の周壁部４２には、内筒部材４の内側空間と外側空間とを連通する連通孔４６が設けられている。連通孔４６により、第１燃焼室１１と第２燃焼室１２とが連通している。連通孔４６は、第１ガス発生剤１１０が燃焼したときは開口せず、第２ガス発生剤１２０が燃焼したときに開口するように、図示しない閉塞部材で閉塞されている。なお、第１燃焼室１１と第２燃焼室１２とを連通させる方法は、内筒部材４の周壁部４２に孔を設ける方法に限られず、内筒部材４の内部空間と第２燃焼室１２とを連通させることが可能であれば、適宜変更可能である。また、分割壁部５１に連通孔を設けることで、第１燃焼室１１と第２燃焼室１２とを連通させてもよい。

【0041】

図１に示すように、ハウジング１内には、第１燃焼室１１及び第２燃焼室１２で発生した燃焼ガスの冷却及び濾過を行うフィルタ６が設けられている。フィルタ６は、筒形状を有し、第１燃焼室１１をフィルタ６の内側に含み、ガス排出孔１３がフィルタ６の外側に位置するように、第１燃焼室１１とガス排出孔１３との間に配置されている。フィルタ６は、燃焼ガスが通過可能に構成されており、自身を通過する燃焼ガスを冷却し、その燃焼残渣を捕集することで燃焼ガスを濾過する。ここで、フィルタ６の軸方向両端部のうち、上側の端部（一方の端部）をフィルタ上端部６１とし、下側の端部（他方の端部）をフィルタ下端部６２とする。フィルタ６は、その中心軸がハウジング１の軸方向と平行となり、フィルタ上端部６１が上部シェル２の天板部２２に支持され、フィルタ下端部６２が上下分割部材５の分割壁部５１に支持されるように、ハウジング１内に設けられている。これにより、第１燃焼室１１に収容された第１ガス発生剤１１０がハウジング１の径方向においてフィルタ６に取り囲まれた状態となっている。フィルタ６とガス排出孔１３が形成された上側周壁部２１との間には、環状の間隙１５が形成されている。

【0042】

これら内筒部材４と上下分割部材５とフィルタ６とによって、第１燃焼室１１と第２燃焼室１２とが画定されている。第１燃焼室１１は、分割壁部５１と天板部２２とフィルタ６とによって囲まれた空間と内筒部材４の内部空間とを含む空間となる。第２燃焼室１２は、ハウジング１の周壁部と分割壁部５１と底板部３２とによって囲まれた空間から内筒部材４の内部空間を除いた空間となる。

【0043】

ガス発生器１００の組立では、下部シェル３の第１嵌合孔３２１に第１点火器１０が固定され、第２嵌合孔３２２に第２点火器２０が固定される。そして、第１点火器１０が内筒部材４に収容されるように、内筒部材４が下部シェル３の底板部３２に配置される。このように内筒部材４が配置されることで、内筒部材４の周囲を囲むように環状の第２燃焼室１２が形成されることとなり、そこに第２ガス発生剤１２０が充填される。第２ガス発生剤１２０が充填されると、上下分割部材５の終端部５３が下部シェル３の下側周壁部３１の上端面に配置され、内筒部材４の嵌合壁部４４が上下分割部材５の開口壁部５４に嵌入されるように、下部シェル３及び内筒部材４に対して上下分割部材５が取り付けられる。なお、下部シェル３の下側周壁部３１の内壁面には、第２ガス発生剤１２０と下部シェル３との接触による第２ガス発生剤１２０の粉化を抑制するための、樹脂製のシート部材Ｓ１が設けられている。

【0044】

下部シェル３及び内筒部材４に上下分割部材５が取り付けられた後は、フィルタ６が組み付けられる。組付前のフィルタ６の外径は、上下分割部材５の嵌合壁部５２の内径よりも若干大きめに形成されており、フィルタ６は、嵌合壁部５２に圧入されることで、分割壁部５１の上に配置される。この状態で、フィルタ６の内側に第１ガス発生剤１１０が充填され、上部シェル２が取り付けられる。上記の通り、下部シェル３における下側周壁部３１の外径は、上部シェル２における嵌合壁部２４の内径と概ね同等に形成されているため、上部シェル２の突き当て部２３が上下分割部材５の終端部５３に突き当たるまで、下側周壁部３１が嵌合壁部２４に嵌入される。上部シェル２の突き当て部２３が上下分割部材５の終端部５３に突き当たった状態において、上下分割部材５の嵌合壁部５２は、下部シェル３の周壁部３１に嵌合された状態となる。なお、ハウジング１において、上部シェル２、下部シェル３の接触部位は、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。これにより、ガス発生器１００が組み立てられる。

【0045】

以上のように構成されることで、ガス発生器１００は、２つの点火器（第１点火器１０及び第２点火器２０）を備え、２つの燃焼室が上下に配置されたデュアルタイプのガス発生器となっている。ガス発生器１００では、第１点火器１０の作動による第１ガス発生剤１１０の燃焼と、第２点火器２０の作動による第２ガス発生剤１２０の燃焼とによって、比較的多量の燃焼ガスを生成して、その燃焼ガスをガス排出孔１３から外部に放出することができる。また、本実施形態においては、第２点火器２０は、第１点火器１０の作動タイミング以降の所定のタイミングで作動される。各点火器の作動タイミングは、そこで発生する燃焼ガスの外部への放出タイミングに相関する。従って、ガス発生器１００に対して求められる燃焼ガスの放出特性に応じて、各点火器の作動タイミングが決定され、それによってガス発生器１００全体の出力性能が決定される。

【0046】

ガス発生器１００では、センサ（図示せず）が衝撃を感知すると、所定信号が各点火器に送られて各点火器が作動する。まず、第１点火器１０が作動すると、第１ガス発生剤１１０が燃焼することで第１燃焼室１１内に高温・高圧のガスが生成される。この燃焼ガスがフィルタ６を通過することで、フィルタ６が燃焼ガスを冷却し、燃焼残渣を捕集する。フィルタ６によって冷却及び濾過された燃焼ガスは、間隙１５を通り、シールテープ１４を破ってガス排出孔１３からハウジング１の外部へと放出される。そして、第１点火器１０の作動タイミング以降に第２点火器２０が作動すると、第２ガス発生剤１２０が燃焼す
ることで第２燃焼室１２内に生じた燃焼ガスが、連通孔４６を経て第１燃焼室１１へ移動する。第２燃焼室１２から第１燃焼室１１へ移動した燃焼ガスは、フィルタ６によって冷却及び濾過された後に、間隙１５を通り、ガス排出孔１３を介してハウジング１の外部へと放出される。ここで、フィルタ６を取り囲むように間隙１５が形成されていることで、燃焼ガスがフィルタ６の全領域を通過し易くなっており、フィルタ６の有効利用と燃焼ガスの効果的な冷却及び濾過が達成されている。第１ガス発生剤１１０及び第２ガス発生剤１２０の燃焼ガスは、ハウジング１の外部へ放出された後に、エアバッグ（図示せず）内に流入する。エアバッグが膨張することで、乗員と堅い構造物の間にクッションが形成され、乗員が衝撃から保護される。

【0047】

ところで、ガス発生器の燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させるためには、フィルタと燃焼ガスとの接触面積を増やすことが好ましい。一方で、仮に、フィルタの端部と該端部を支持する部位との間に隙間が生じると、燃焼ガスの一部がフィルタを通らずに該隙間を通ってガス排出孔に至る、所謂「ショートパス」が生じる虞がある。ガス発生器においては、ショートパスの発生を抑制することも重要となる。本実施形態に係るガス発生器１００は、燃焼ガスのショートパスを抑制しつつも、燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させることが可能に構成されている。以下、詳細に説明する。

【0048】

図２は、フィルタ６のフィルタ下端部６２付近を示す図である。図２に示すように、フィルタ下端部６２には、平坦な軸方向端面であるフィルタ端面６３が形成されている。フィルタ端面６３は、概ねフィルタ６の軸方向と直交する平坦面として形成されている。但し、本願開示のフィルタ端面は、平坦面に限定しない。

【0049】

また、フィルタ下端部６２には、フィルタ端面６３に対して軸方向に窪んだ凹部１６が形成されている。凹部１６は、フィルタ６の内周面６４から外周面６５まで貫通する溝として形成されている。これにより、図１に示すように、凹部１６は、フィルタ６の内側に形成された第１燃焼室１１に繋がっている。図２に示すように、フィルタ下端部６２には、複数の凹部１６がフィルタ６の内周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。

【0050】

図３は、ガス発生器１００におけるフィルタ６近傍を示す図である。図３に示すように、分割壁部５１においてフィルタ下端部６２のフィルタ端面６３に当接する当接面５１１は、概ねハウジング１の軸方向と直交する平坦面に形成されている。これにより、ガス発生器１００では、フィルタ端面６３の全域が平坦面によって支持されている。

【0051】

ここで、凹部１６がフィルタ端面６３に対して軸方向に窪むと共にフィルタ６の内周面６４から外周面６５まで貫通していることから、凹部１６は、フィルタ端面６３側とフィルタ６の内周面６４側、及びフィルタ６の外周面６５側において開口部を有している。以下、凹部１６に形成された開口部のうち、フィルタ６の内周面６４側の開口部を内側開口部１６１とし、フィルタ６の外周面６５側の開口部を外側開口部１６２とし、フィルタ端面６３側の開口部を端面開口部１６３とする。内側開口部１６１は、凹部１６と第１燃焼室１１とを繋ぐ開口部であって、ガス発生剤の燃焼により生成される燃焼ガスが流れ込む開口部となる。図３に示すように、当接面５１１がフィルタ端面６３に当接することで、端面開口部１６３が当接面５１１によって閉塞されている。ここで、図３に示す符号ｄ１は、外側開口部１６２のフィルタ６の軸方向における開口幅を示す。また、符号ｄ２は、フィルタ６の軸方向における当接面５１１から嵌合壁部５２の上端部までの距離を示す。即ち、ｄ２は、嵌合壁部５２の高さを示している。上述のように、ガス発生器１００では、フィルタ６が上下分割部材５の嵌合壁部５２に圧入されているため、上下分割部材５の嵌合壁部５２がフィルタ６の外周面６５に当接している。そして、ガス発生器１００では、ｄ１＜ｄ２とすることで凹部１６の外側開口部１６２が嵌合壁部５２によって覆われた状態としている。これにより、凹部１６の外側開口部１６２が塞がれている。以上のよう
に、凹部１６の端面開口部１６３が上下分割部材５の当接面５１１によって閉塞され、凹部１６の外側開口部１６２が上下分割部材５の嵌合壁部５２によって閉塞された結果、凹部１６は、内側開口部１６１を除いた開口部が閉塞された状態となっている。ここで、ガス発生器１００においては、当接面５１１が本願開示に係る「平坦な面」に相当し、上下分割部材５の嵌合壁部５２が本願開示に係る「カバー部材」に相当し、上下分割部材５の当接面５１１と嵌合壁部５２とを含んだ構成が本願開示に係る「閉塞部材」に相当する。

【0052】

［作用・効果］
このようなガス発生器１００によると、凹部１６が第１燃焼室１１に繋がって形成されていることから、第１燃焼室１１内からガス排出孔１３に向かおうとする燃焼ガスが凹部１６を介してフィルタ６に進入可能となる。これにより、フィルタ６において凹部１６を形成する内壁６６を、燃焼ガスとの接触面として利用することができる。なお、ここでいう「燃焼ガスとの接触面」とは、フィルタ６の表面のうち、燃焼ガスがフィルタ６に進入する際に燃焼ガスが通過する面のことを指し、「接触面積」とは、フィルタ６における接触面の面積の総和を指す。ガス発生器１００は、凹部１６を形成するフィルタ６の内壁６６を燃焼ガスとの接触面として利用することで、フィルタ６の燃焼ガスとの接触面積を増加させることができる。その結果、燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させることができる。

【0053】

また、ガス発生器１００では、フィルタ６の軸方向両端部のうち凹部１６を形成したフィルタ下端部６２の軸方向端面であるフィルタ端面６３を平坦な当接面５１１で支持する構成とし、フィルタ端面６３と当接面５１１とを面接触させることで、フィルタ端面６３と当接面５１１との間に隙間を形成し難くしている。これにより、燃焼ガスがフィルタ６を通らずに該隙間を通ってガス排出孔１３に至ることが抑制されている。更に、凹部１６の開口部のうち燃焼ガスが流れ込む内側開口部１６１を除いた開口部が閉塞された状態となるようにフィルタ６が配置されているため、内側開口部１６１から凹部１６に流れ込んだ燃焼ガスがフィルタ６を通らずに開口部を通ってガス排出孔１３に至ることも抑制されている。その結果、ガス発生器１００によれば、第１燃焼室１１からガス排出孔１３に至るまでの燃焼ガスの流れが必ずフィルタを経由する状態とすることができ、ショートパスを抑制することができる。また、フィルタ６がしっかりと保持されるため、フィルタ６の位置ずれによるショートパスの発生を抑制することができる。従って、ガス発生器１００によれば、ショートパスの発生を抑制しつつも、フィルタ６の冷却性能及び濾過性能を向上させることができる。なお、本願開示のガス発生器は、フィルタ端面とハウジング内の平坦な面（本例では当接面５１１）との間に公知のガスケットやシール部材等を介在させてもよい。これらの部材がフィルタ端面における凸凹を吸収することで、ショートパスの防止機能が更に向上する。

【0054】

また、凹部１６が第１燃焼室１１に繋がっているため、凹部１６を第１ガス発生剤１１０の収容空間として利用可能となり、ハウジング１内の第１ガス発生剤１１０の充填量を増やすことができる。これにより、例えば、次式：（ガス発生剤の合計体積）／（燃焼室の容積）×100から求められる充填率を高めることができる。ガス発生剤の充填率を高め
ることで、より多くの燃焼ガスを発生させることが可能となる。更に、凹部１６を形成することで、フィルタを軽量化することも可能となり、それに伴い、ガス発生器全体を軽量化することができる。

【0055】

なお、本願開示のガス発生器は、例えば、ガス発生剤の大きさを凹部１６の大きさよりも大きくしたり、凹部１６の内側開口部１６１を覆うように金網を設けたりすることで、ガス発生剤の形状を問わずガス発生剤が凹部１６に入り込まないような構造としてもよい。その場合、凹部１６が燃焼ガスの排出経路の一部となり、燃焼室で発生した燃焼ガスの排出を円滑に行うことができる。

【0056】

ここで、ハウジング１内で発生した燃焼ガスは、ガス排出孔１３に向かって直線的に流れる傾向がある。そのため、フィルタ６の軸方向両端部付近を通過する燃焼ガスよりもフィルタ６の軸方向内側の領域を通過する燃焼ガスの方が多量となることが予想される。これに対してガス発生器１００は、燃焼ガスが流れ込み易い凹部１６をフィルタ下端部６２に形成することで、フィルタ下端部６２を通る燃焼ガスの量を増やすことができ、また、凹部１６に流れ込んだ燃焼ガスに含まれる残渣を凹部１６内に溜めることができる。これにより、フィルタ６の冷却効率および濾過効率を向上させることができる。

【0057】

ところで、ガス発生器１００の組み付け方法として、組み付け前におけるフィルタ６の軸方向の長さを組付け後における上部シェル２の天板部２２と上下分割部材５の分割壁部５１との間隔よりも大きく設定しておき、組み付け時には天板部２２と分割壁部５１とによってフィルタ６を押し潰すことでフィルタ６を天板部２２と分割壁部５１との間に設ける方法が挙げられる。このとき、ガス発生器１００では、フィルタ６のフィルタ下端部６２に凹部１６が形成されることで、フィルタ６がフィルタ下端部６２付近において変形し易くなっているため、フィルタ６に軸方向の圧縮荷重が加わったときの変形量を大きく確保することができる。即ち、フィルタ６の端部のクッション性を高めることができる。これにより、上述の方法でガス発生器１００を組み付ける場合に、フィルタ６の軸方向における寸法公差の調整が容易となり、その結果、フィルタ６の固定や配置が容易となる。

【0058】

特に、ガス発生器１００のように、ハウジングの内部空間を第１燃焼室と第２燃焼室とに分割する隔壁部材を備え、該隔壁部材によってフィルタの端部を支持する構成としたデュアルタイプのガス発生器では、隔壁部材が薄肉に形成されることが多いが、ガス発生器１００を上述の方法で組み付ける場合であっても、組み付け時にフィルタが大きく変形して押し潰れるため、隔壁部材が薄肉であっても、隔壁部材が撓むことを抑制できる。

【0059】

ここで、図３に示す符号６６は、凹部１６を形成する内壁を示す。また、符号ｄ３は、フィルタ端面６３から内壁６６における最も窪んだ部位までのフィルタ６の軸方向における距離を示す。即ち、ｄ３は、凹部１６の深さを示している。また、符号ｄ４は、フィルタ下端部６２のフィルタ端面６３からガス排出孔１３までの軸方向における距離を示す。より詳しくは、ｄ４は、フィルタ下端部６２のフィルタ端面６３とガス排出孔１３の最下部（フィルタ下端部６２側の部分）との、軸方向における距離を示している。

【0060】

上述のように、燃焼ガスは、ガス排出孔に向かって直線的に流れる傾向があるため、比較的多量の燃焼ガスが、図３中、符号Ｒ１で示す経路のように、フィルタ６においてガス排出孔１３に近い部位を通ってガス排出孔に至る。一方で、フィルタ６に凹部１６が形成されることで、燃焼ガスの一部が凹部１６に流れ込み易くなっている。ここで、図３に示すように、ガス排出孔１３は、フィルタ６の軸方向において、フィルタ下端部６２よりもフィルタ上端部６１側の位置に形成されている。また、凹部１６の深さｄ３は、フィルタ端面６３からガス排出孔１３の最下部までの距離ｄ４よりも短くなるように設定されている。つまり、凹部１６がフィルタ６におけるガス排出孔１３近傍の位置までは形成されず、凹部１６の形成がフィルタ６の端部付近にとどまっている。このように凹部１６を形成し、凹部１６へ流れ込むガスの量を増やすことで、凹部１６内からフィルタ６の端部を通ってガス排出孔１３に至るガスの量を増やすことができる。より具体的には、符号Ｒ２で示す経路のように、凹部１６の内壁６６からフィルタ６の内部に進入し、外周面６５からフィルタ６の外部に抜けるようなフィルタ６の軸方向に対して斜めに移動する燃焼ガスの流れが形成されやすくなる。つまり、フィルタにおいて燃焼ガスの通過量が比較的少量である端部に凹部を形成し、燃焼ガスの排出経路として用いることで、Ｒ１のような直線的な流れを維持しつつも、Ｒ２のような凹部１６からフィルタ６の端部を通る流れを増やすことができる。その結果、フィルタ６の全体で燃焼ガスを好適に冷却及び濾過することが
でき、フィルタ６を効率的に使用することができる。

【0061】

なお、本願開示のガス発生器は、フィルタの軸方向両端部のうち少なくとも一方の端部に、フィルタ端面及び凹部が形成され、フィルタ端面が平坦な面によって支持され、凹部の開口部のうち内側開口部を除いた開口部が閉塞されていればよい。それにより、図１に示すガス発生器１００と同様の効果を得ることができる。例えば、フィルタ６のフィルタ上端部６１にフィルタ端面６３及び凹部１６が形成され、天板部２２においてフィルタ端面６３に当接する部位を平坦な面に形成することでフィルタ端面６３を平坦な面によって支持する構成としてもよい。なお、この場合においては、凹部１６の深さを上端部６１に形成されたフィルタ端面６３からガス排出孔１３（この場合、ガス排出孔１３の最上部）までの距離よりも短くなるように設定することで、フィルタ６の上端部６１を通ってガス排出孔１３に至る燃焼ガスの流れを増やすことができる。また、フィルタ６のフィルタ上端部６１とフィルタ下端部６２との両方にフィルタ端面６３及び凹部１６を形成し、夫々のフィルタ端面６３を平坦な面によって支持する構成としてもよい。フィルタ６の軸方向両端部にフィルタ端面６３及び凹部１６を形成する場合、一方の端部のみに形成する場合と比較して、フィルタ６と燃焼ガスとの接触面積及びガス発生剤の充填量を増加させたり、フィルタ両端部でのガスの流れを増やしたりすることができる。

【0062】

更に、ガス発生器１００では、凹部１６をフィルタ６の内周方向に沿って複数並んで形成している。これにより、凹部１６を一つのみ形成する場合と比較して、フィルタ６と燃焼ガスとの接触面積及びガス発生剤の充填量を増加させることができ、また、フィルタ６に軸方向の圧縮荷重が加わったときにフィルタ６がより変形し易くなる。但し、凹部１６の数量は、複数に限定されず、一つのみであってもよい。また、凹部１６を複数形成する場合、隣り合う凹部１６同士の間隔は等間隔でなくともよい。

【0063】

また、ガス発生器１００では、凹部１６をフィルタ６の内周面６４から外周面６５まで貫通させることで、凹部１６の容積を大きく確保することができ、ガス発生剤の充填量を増やすことができる。更に、ガス発生器１００では、上下分割部材５の嵌合壁部５２をカバー部として利用し、凹部１６のフィルタ６の外側開口部１６２を覆うことで、外側開口部１６２を閉塞している。これにより、凹部１６をフィルタ６の内周面６４から外周面６５まで貫通させながらも、凹部１６の内側開口部を除いた開口部が閉塞された状態とすることができる。更に、ガス発生器１００は、上下分割部材５を下部シェル３に取り付けるための嵌合壁部５２をカバー部材として利用することで、部品点数の増加を抑制している。また、筒状の嵌合壁部５２がフィルタ６の外周面６５に当接することで、フィルタ６の位置決めがなされている。

【0064】

［フィルタの製造方法］
図４（ａ）〜（ｃ）は、フィルタ６の製造方法の一例を説明するための図である。フィルタ６の軸方向の端部に凹部１６を形成する必要があるため、フィルタ６の製造方法としては、圧縮成形が好ましい。まず、図４（ａ）に示すような円筒状にニット編みされたステンレス鋼製の金網を、図４（ｂ）に示すように軸方向の一端部Ｅ１から反対端部Ｅ２に向かって繰り返し折り曲げることで、図４（ｃ）に示すような、金網が半径方向に重なった短尺の筒状体とする。この筒状体を型に入れ、圧縮成形する。該型には、凹部１６に対応する部位が形成されている。これにより、凹部１６が形成されたフィルタ６が製造される。図５（ａ），（ｂ）は、フィルタ６の製造方法の別の一例を説明するための図である。フィルタ６は、図４（ａ）に示した円筒状の金網を、図５（ａ）に示すように板状に押し潰し、図５（ｂ）に示すように一端部Ｅ１から反対端部Ｅ２にかけて巻き上げることで金網が半径方向に重なった筒状体とし、該筒状体を圧縮成形することで製造してもよい。また、フィルタ６は、金属繊維を型に充填し、これを圧縮や焼結することで製造してもよい。但し、フィルタ６の製造方法は、上記に限定されない。

【0065】

［第１実施形態の変形例］
図６は、第１実施形態の変形例に係るガス発生器の軸方向断面図である。以下、第１実施形態の変形例に係るガス発生器１００Ａについて、ガス発生器１００との相違点を中心に説明し、ガス発生器１００と同様の構成については同一の符号を付すことで詳細な説明を割愛する。図６に示すように、変形例に係るガス発生器１００Ａは、符号１６Ａで示す凹部がフィルタの内周面６４から外周面６５まで貫通しない点で、図１に示したガス発生器１００と相違し、その他の点では概ねガス発生器１００と同様である。

【0066】

図７は、第１実施形態の変形例に係るフィルタ６Ａのフィルタ下端部６２付近を示す図である。図８は、変形例に係るガス発生器１００Ａにおけるフィルタ６近傍を示す図である。図７に示すように、フィルタ６Ａのフィルタ下端部６２には、概ね平坦な軸方向端面であるフィルタ端面６３と該フィルタ端面６３に対して軸方向に窪んだ凹部１６Ａとが形成されている。図７に示すように、凹部１６Ａは、フィルタ６Ａの内周面に対して半径方向外側に窪んだ凹みとも捉えることができる。より詳細には、凹部１６Ａは、フィルタ６Ａの内周面６４から半径方向に該フィルタ６Ａの厚さの途中まで延在することで、フィルタ６Ａの内側に開口しつつもフィルタ６Ａの外側には開口しないように形成されている。即ち、凹部１６Ａは、外側開口部を有さない形状となっている。そして、図８に示すように、フィルタ６Ａは、凹部１６Ａの端面開口部１６３が上下分割部材５の当接面５１１によって閉塞されている。その結果、ガス発生器１００Ａでは、凹部１６Ａが第１燃焼室１１に繋がる内側開口部１６１を除いて閉塞された状態となっている。

【0067】

このようなガス発生器１００Ａにおいても、図１に示したガス発生器１００と同様の効果を得ることができる。なお、ガス発生器１００Ａでは、凹部１６Ａがフィルタ６Ａの外周面側に開口部を有さないので、凹部１６Ａに形成された開口部のうち端面開口部１６３のみを閉塞すればよい。そのため、上下分割部材５の嵌合壁部５２とフィルタ６Ａの外周面６５とを当接させる必要はない。この場合において、凹部１６は、フィルタ６の内周面６４からフィルタ６の厚さの半分以上にわたって形成されることが好ましい。但し、本願開示のガス発生器はこれに限定されるものではない。ガス発生器１００Ａにおいては、上下分割部材５の当接面５１１が本願開示に係る「閉塞部材」に相当する。

【0068】

＜第２実施形態＞
図９は、本願開示の第２実施形態に係るガス発生器２００の軸方向断面図である。図９に示すように、ガス発生器２００は、上部シェル２０２と下部シェル２０３とが夫々が有するフランジ部で溶接固定されて形成されるハウジング２０１内に、燃焼室１７と点火器２１０とが各々１つずつ収容された、シングルタイプのガス発生器として構成されている。以下、第２実施形態に係るガス発生器２００について、ガス発生器１００との相違点を中心に説明し、ガス発生器１００と同様の構成については同一の符号を付すことで詳細な説明を割愛する。

【0069】

上部シェル２０２は、筒状の上側周壁部２２１と該上側周壁部２２１の上端を閉塞する天板部２２２とを有し、これらにより内部空間を形成する。天板部２２２は、上面視で概ね円形状を有している。上側周壁部２２１は、天板部２２２の周縁から概ね垂直に延在することで、筒状の周壁を形成する。上側周壁部２２１の上端側には天板部２２２が繋がり、上側周壁部２２１の下端部によって上部シェル２０２の開口部が形成されている。上側周壁部２２１の下端部には、半径方向外側に延在したフランジ部２２３が繋がっている。

【0070】

下部シェル３は、筒状の下側周壁部２３１と該下側周壁部２３１の下端を閉塞する底板部２３２とを有し、これらにより内部空間を形成する。底板部２３２は、上面視で概ね円形状を有している。また、底板部２３２には、点火器２１０が固定される。下側周壁部２
３１は、底板部２３２の周縁から概ね垂直に延在することで、筒状の周壁を形成する。下側周壁部２３１は、底板部２３２に繋がる小径周壁部２３１ａと、接続部２３１ｂを介して小径周壁部２３１ａに繋がる大径周壁部２３１ｃと、を有する。大径周壁部２３１ｃの上端部によって下部シェル２０３の開口部が形成されている。また、大径周壁部２３１ｃの内径は、小径周壁部２３１ａの内径よりも大きく形成されている。大径周壁部２３１ｃの上端部には、半径方向外側に延在したフランジ部２３３が繋がっている。

【0071】

上部シェル２０２のフランジ部２２３と下部シェル２０３のフランジ部２３３とが重ね合わされてレーザ溶接等によって接合されることで、軸方向の両端が閉塞した短尺円筒状のハウジング２０１が形成されている。上側周壁部２２１と下側周壁部２３１とを含んだ構成は、本願開示に係る「周壁部」に相当する。また、上部シェル２０２の上側周壁部２２１には、シールテープ１４により閉塞されたガス排出孔１３が周方向に沿って複数並んで形成されている。

【0072】

点火器２１０は、ハウジング２０１の内部空間の概ね中央位置に配置されている。点火器２１０の下端部は、下部シェル２０３の底板部２３２に固定されている。これにより、ハウジング２０１の内部空間には、点火器２１０を包囲するように環状の燃焼室１７が形成されている。燃焼室１７には、点火器２１０によって燃焼されるガス発生剤１７０が充填される。

【0073】

燃焼室１７とガス排出孔１３との間には、燃焼室１７を内側に含むようにして、筒状のフィルタ６Ｂが配置されている。フィルタ６Ｂは、その中心軸がハウジング２０１の軸方向と平行となり、フィルタ上端部６１が上部シェル２０２の天板部２２２に支持され、フィルタ下端部６２が下部シェル２０３の底板部２３２に支持されるように、ハウジング２０１内に設けられている。これにより、燃焼室１７に収容されたガス発生剤１７０がハウジング２０１の半径方向においてフィルタ６Ｂに取り囲まれた状態となっている。

【0074】

図１０は、ガス発生器２００におけるフィルタ６Ｂ近傍を示す図である。第２実施形態では、第１実施形態と同様に、フィルタ６Ｂのフィルタ下端部６２に、概ね平坦な軸方向端面であるフィルタ端面６３と該フィルタ端面６３に対して軸方向に窪んだ凹部１６とが形成されている。図１０に示すように、凹部１６は、フィルタ６Ｂの内周面６４から外周面６５まで貫通する溝として形成されている。これにより、凹部１６は、フィルタ６Ｂの内側に形成された燃焼室１７に繋がっている。フィルタ下端部６２には、複数の凹部１６がフィルタ６Ｂの周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。また、底板部２３２においてフィルタ下端部６２のフィルタ端面６３に当接する当接面２３２１は、概ねハウジング２０１の軸方向と直交する平坦な面に形成されており、フィルタ端面６３の全域が平坦な面によって支持されている。

【0075】

図９に示すように、ガス発生器２００では、組付前のフィルタ６Ｂの外径が下部シェル２０３の小径周壁部２３１ａの内径よりも若干大きめに形成されており、フィルタ６Ｂは、小径周壁部２３１ａに圧入されている。そのため、下部シェル２０３の小径周壁部２３１ａは、凹部１６の外側開口部１６２を覆うようにフィルタ６Ｂの外周面６５に当接している。図１０に示すように、ガス発生器２００では、凹部１６の端面開口部１６３が底板部２３２の当接面２３２１によって閉塞され、凹部１６の外側開口部１６２が下側周壁部２３１の小径周壁部２３１ａによって閉塞された結果、凹部１６は、内側開口部１６１を除いた開口部が閉塞された状態となっている。ガス発生器２００においては、底板部２３２の当接面２３２１が本願開示に係る「平坦な面」に相当し、下側周壁部２３１の小径周壁部２３１ａが本願開示に係る「カバー部材」に相当し、当接面２３２１と小径周壁部２３１ａとを含んだ構成が本願開示に係る「閉塞部材」に相当する。なお、筒状の小径周壁部２３１ａがフィルタ６Ｂの外周面６５に当接することで、フィルタ６Ｂの位置決めがな
されている。

【0076】

このようなガス発生器２００によると、点火器２１０がガス発生剤を燃焼させることで燃焼室１７内に燃焼ガスが発生した場合に、フィルタ６Ｂにおいて凹部１６を形成する内壁６６を燃焼ガスとの接触面として利用することができ、フィルタ６Ｂの燃焼ガスとの接触面積を増加させることができる。その結果、燃焼ガスの冷却性能や濾過性能を向上させることができる。また、フィルタ端面６３を平坦な当接面２３２１で支持する構成とし、フィルタ端面６３と当接面２３２１とを面接触させることで、ショートパスを抑制することができる。このように、ガス発生器２００によれば、ガス発生器１００と同様に、ショートパスの発生を抑制しつつも、フィルタ６Ｂの冷却性能及び濾過性能を向上させることができる。また、凹部１６が燃焼室１７に繋がっているため、ハウジング２０１内のガス発生剤の充填量を増やすことができる。更に、凹部１６を形成することで、フィルタ及びガス発生器の軽量化も可能となる。

【0077】

［第２実施形態の変形例］
図１１は、第２実施形態の変形例に係るガス発生器の軸方向断面図である。以下、第２実施形態の変形例に係るガス発生器２００Ａについて、ガス発生器２００との相違点を中心に説明し、ガス発生器２００と同様の構成については同一の符号を付すことで詳細な説明を割愛する。図１１に示すように、変形例に係るガス発生器２００Ａは、フィルタの下端部がハウジングの底板部と間隔を空けて支持されている点で、図９に示したガス発生器２００と相違し、その他の点では概ねガス発生器２００と同様である。

【0078】

図１１に示すように、ガス発生器２００Ａは、ハウジング２０１内における上部シェル２０２の天板部２２２と下部シェル２０３の底板部２３２との間にフィルタ６Ｃのフィルタ下端部６２を支持する、支持部材９を備える。支持部材９は、ハウジング２０１の周壁部の内周面から半径方向内側に突出した支持壁部９１と、支持壁部９１に繋がると共に凹部１６の外側開口部１６２を覆うようにフィルタ６Ｃの外周面６５に当接する筒状のカバー壁部９２と、を有する。

【0079】

図１１に示すように、ガス排出孔１３は、ハウジング２０１の軸方向において、底板部２３２と天板部２２２との中間位置よりも天板部２２２側に位置している。つまり、天板部２２２の方が底板部２３２よりもガス排出孔１３に近くに位置するように、ガス排出孔１３が形成されている。また、支持壁部９１は、ハウジング２０１の軸方向において、ガス排出孔１３と底板部２３２との間に設けられている。そして、フィルタ６Ｃは、フィルタ上端部６１が上部シェル２０２の天板部２２２に支持され、フィルタ下端部６２が支持部材９の支持壁部９１に支持されるように、ハウジング２０１内に設けられている。これにより、燃焼室１７に収容されたガス発生剤１７０がハウジング２０１の半径方向においてフィルタ６Ｃに取り囲まれた状態となっている。支持壁部９１においてフィルタ下端部６２のフィルタ端面６３に当接する当接面９１１は、平坦な面に形成されており、ガス発生器２００Ａでは、フィルタ端面６３の全域が平坦な面によって支持されている。

【0080】

図１２は、ガス発生器２００Ａにおけるフィルタ６Ｃ近傍を示す図である。図１２に示すように、ガス発生器２００Ａでは、凹部１６の端面開口部１６３が支持壁部９１の当接面９１１によって閉塞され、凹部１６の外側開口部１６２がカバー壁部９２によって閉塞された結果、凹部１６は、内側開口部１６１を除いた開口部が閉塞された状態となっている。ガス発生器２００Ａにおいては、支持壁部９１の当接面９１１が本願開示に係る「平坦な面」に相当し、カバー壁部９２が本願開示に係る「カバー部材」に相当し、当接面９１１とカバー壁部９２とを含んだ構成が本願開示に係る「閉塞部材」に相当する。

【0081】

ハウジング２０１内で発生した燃焼ガスは、ガス排出孔１３に向かって直線的に流れる
傾向があるため、図１１に示すようにガス排出孔１３が天板部２２２寄りに形成されている場合において、仮に、フィルタが底板部２３２まで延びていたとしても、該フィルタの底板部２３２付近を通過する燃焼ガスが少量となることが予想される。これに対して、ガス発生器２００Ａは、フィルタ６Ｃを底板部２３２まで延ばさず、支持壁部９１によってフィルタ下端部６２を底板部２３２と間隔を空けて支持することで、フィルタ６Ｃを効率的に使用することができる。また、フィルタの小型化、軽量化を実現することができ、それに伴い、ガス発生器全体を軽量化することができる。

【0082】

なお、第２実施形態においても、フィルタ上端部にフィルタ端面及び凹部を形成し、天板部においてフィルタ端面に当接する部位を平坦な面に形成することでフィルタ端面を平坦な面によって支持する構成としてもよい。また、フィルタ上端部とフィルタ下端部との両方にフィルタ端面及び凹部を形成し、夫々のフィルタ端面を平坦な面によって支持する構成としてもよい。

【0083】

また、第２実施形態においても、凹部をフィルタの内周面から半径方向に該フィルタの厚さの途中まで延在させることで、凹部が内側開口部を有しつつも外側開口部を有さない形状としてもよい。この場合、凹部が外側開口部を有さないので、凹部に形成された開口部のうち端面開口部のみを底板部又は支持板部で閉塞すればよい。

【0084】

また、上述した第２実施形態の構成は、例えば、米国特許文献６０３２９７９号の図１や米国特許文献６４１２８１５号の図１に開示されているような、２つの燃焼室が横並びに配置されたデュアルタイプのガス発生器に対しても適用することができる。
＜その他の実施例＞
以上、本願開示の好適な実施形態について説明したが、上述した種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0085】

１，２０１・・・・ハウジング
１１，２１１・・・第１燃焼室
１２，２１２・・・第２燃焼室
１３・・・・・・・ガス排出孔
１６，１６Ａ・・・凹部
１６１・・・・・・内側開口部
１６２・・・・・・外側開口部
１６３・・・・・・端面開口部
１７・・・・・・・燃焼室
２，２０２・・・・上部シェル
２１，２２１・・・上側周壁部
２２，２２２・・・天板部
３，２０３・・・・下部シェル
３１，２３１・・・下側周壁部
２３１ｂ・・・・・小径周壁部（カバー部材の一例）
３２，２３２・・・底板部
２３２１・・・・・当接面（平坦な面の一例）
４・・・・・・・・内筒部材
５・・・・・・・・上下分割部材
５１・・・・・・・分割壁部
５１１・・・・・・当接面（平坦な面の一例）
５２・・・・・・・嵌合壁部（カバー部材の一例）
６・・・・・・・・フィルタ
６１・・・・・・・フィルタ上端部
６２・・・・・・・フィルタ下端部
６３・・・・・・・フィルタ端面
６６・・・・・・・内壁
９・・・・・・・・支持部材
９１・・・・・・・支持壁部
９１１・・・・・・当接面（平坦な面の一例）
９２・・・・・・・カバー壁部（カバー部材の一例）
１０・・・・・・・第１点火器
２０・・・・・・・第２点火器
１１０・・・・・・第１ガス発生剤
１２０・・・・・・第２ガス発生剤
１７０・・・・・・ガス発生剤
１００，１００Ａ，２００，２００Ａ・・・ガス発生器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】