特許 6050188 ガス発生器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6050188

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】ガス発生器

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/268 20110101AFI20161212BHJP

   B01J 7/00 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/268

   B01J7/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-136264(P2013-136264)

(22)【出願日】2013年6月28日

(65)【公開番号】特開2015-9666(P2015-9666A)

(43)【公開日】2015年1月19日

【審査請求日】2016年3月4日

(73)【特許権者】

【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】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100076680

【弁理士】

【氏名又は名称】溝部 孝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100098408

【弁理士】

【氏名又は名称】義経 和昌

(72)【発明者】

【氏名】福本 健二

(72)【発明者】

【氏名】小林 睦治

【審査官】 三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１９９５４７３８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６１８９９２６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 登録実用新案第３０４０９７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００２−５１３３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３０８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５５１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／１６ − ２１／３３

Ｂ０１Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側が閉塞部材で閉塞され、周壁部にガス排出口を有している点火手段室ハウジングと、
前記点火手段室ハウジング内の閉塞部材側に設けられた、加圧ガスが充填された加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングとから筒状ハウジングが形成され、
前記点火手段室ハウジング内の他端側が点火手段によって閉塞され、内部に点火手段室を形成しており、
前記加圧ガス室と前記点火手段室の間が前記閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
前記点火手段室内には、作動時に軸方向に摺動可能なピストンが配置されており、
前記ピストンが、
前記点火手段室の内周面に沿って摺動可能なベース部と、前記ベース部の外径よりも小さな外径を有している、作動前には前記ベース部に保持されているが作動時には前記ベース部から離脱できる飛翔部からなるものであり、
作動前において、前記ベース部、前記閉塞部材および前記ハウジング周壁部で囲まれた空間によりプレナム室が形成されており、
前記プレナム室内に前記ピストンの飛翔部が位置しており、
前記プレナム室を形成するハウジング周壁部にガス排出口が設けられており、
前記プレナム室を形成するベース部と前記ガス排出口の間のハウジング周壁部には、内側に突き出されたストッパ手段が設けられており、
作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離のほうが長く、
作動時において、前記点火手段が作動したときの圧力を受けて前記ピストンが前記ハウジング軸方向に移動し、前記ピストンのベース部が前記ストッパ手段に衝突したとき、
前記飛翔部が、前記ベース部から離脱し飛翔して前記閉塞部材に衝突した後、さらに飛翔して加圧ガス室内に入り込むことで前記閉塞部材を開口させ、前記加圧ガス室と前記プレナム室を連通させる、ガス発生器。

【請求項2】

一端側が閉塞部材で閉塞され、周壁部にガス排出口を有している点火手段室ハウジングと、
前記点火手段室ハウジング内の閉塞部材側に設けられた、加圧ガスが充填された加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングとから筒状ハウジングが形成され、
前記点火手段室ハウジング内の他端側が点火手段によって閉塞され、内部に点火手段室を形成しており、
前記加圧ガス室と前記点火手段室の間が前記閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
前記点火手段室内には、作動時に軸方向に摺動可能なピストンが配置されており、
前記ピストンが、
前記点火手段室の内周面に沿って摺動可能なベース部と、前記ベース部の外径よりも小さな外径を有している、作動前には前記ベース部に保持されているが作動時には前記ベース部から離脱できる飛翔部からなるものであり、
前記ベース部が、前記飛翔部が保持されていない部分に貫通孔または貫通溝を有しており、
作動前において、前記ベース部、前記閉塞部材および前記ハウジング周壁部で囲まれた空間によりプレナム室が形成されており、
前記プレナム室内に前記ピストンの飛翔部が位置しており、
前記プレナム室を形成するハウジング周壁部にガス排出口が設けられており、
前記プレナム室を形成するベース部と前記ガス排出口の間のハウジング周壁部には、内側に突き出されたストッパ手段が設けられており、
前記ベース部の貫通孔または貫通溝が点火手段室とプレナム室をつなぐものであり、
作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離のほうが短く、
作動時において、前記点火手段が作動したときの圧力を受けて前記ピストンが前記ハウジング軸方向に移動し、飛翔部が前記閉塞部材を開口させた後、前記ピストンのベース部が前記ストッパ手段に衝突して前記ベース部から飛翔部が離脱し飛翔して加圧ガス室内に入り込むことで、前記加圧ガス室と前記プレナム室を連通させる、ガス発生器。

【請求項3】

前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に凹部または貫通孔を有しており、かつ前記凹部または貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円板状のベース部の凹部または貫通孔に前記円柱状の飛翔部の一端面側が圧入されているものである、請求項１または２記載のガス発生器。

【請求項4】

前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に凹部または貫通孔を有しており、かつ前記凹部または貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に凸部を有しているものであり、
前記円板状のベース部の凹部または貫通孔に前記円柱状の飛翔部の凸部が圧入されているものである、請求項１または２記載のガス発生器。

【請求項5】

前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた飛翔部を有するものであり、さらにベース部が、点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円板状のベース部と前記円柱状の飛翔部が、前記円板状のベース部の中心部と前記円柱状の飛翔部の一端面の中心部において、切断可能な軸部により接続されているものである、請求項１または２記載のガス発生器。

【請求項6】

前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に貫通孔を有しており、かつ前記貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に凸部を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部の凸部が前記円板状のベース部の貫通孔から突き出されるまで挿入されており、かつ突出部がかしめられているものである、請求項１または２記載のガス発生器。

【請求項7】

前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に貫通孔を有しており、かつ前記貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に孔部を有しているものであり、
前記円板状のベース部と前記円柱状の飛翔部が、前記円板状のベース部の点火手段側の面から、前記円板状のベース部の貫通孔と前記円柱状の飛翔部底面の孔の両方に跨って接続手段が圧入またはねじ止めされている、請求項１または２記載のガス発生器。

【請求項8】

前記飛翔部が、前記閉塞部材に対向する先端部分が円錐または角錐のものである、請求項１〜７のいずれか1項記載のガス発生器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアバッグ装置などの人員拘束装置用として適したガス発生器に関する。

【背景技術】

【0002】

エアバッグ装置用のガス発生器には、ハウジング内に充填したアルゴンやヘリウムなどの加圧ガスをエアバッグの膨張ガスとして使用するものがある。
このタイプのガス発生器では、加圧ガスを充填した加圧ガス室とガス排出口に至るガス排出経路が耐圧性の閉塞部材で閉塞されており、作動時には前記閉塞部材が開裂して開口されることで、ガス排出経路が開放されるようになっている。
作動時における前記閉塞部材の開裂方式としては、点火手段による圧力の上昇により開裂される方式のものや、点火手段の圧力を受けた飛翔体の衝突により開裂される方式のものが知られている。

【0003】

特許文献１の発明は、点火手段の圧力を受けた飛翔体の衝突により閉塞部材が開裂される方式のガス発生器が開示されている。
作動前（図１）には、加圧ガス室９とガス排出口２６までのガス排出経路は、シーリングディスク２５とシーリングストッパ２３により閉塞されている。ここでシーリングストッパ２３はシーリングディスク２５により支持されている。
そして、作動後（図２）には、点火器１８の作動によりシーリングディスク２５が破壊され、シーリングストッパ２３が飛翔して加圧ガス室９内に入ることでガス排出経路が開放されている。
このとき、図１と図２の変化から確認できるとおり、分離壁６が軸方向に移動したとき、ガイド片２０とカラー２７が変形することで、分離壁６の移動距離が調整され、ガス排出経路が確保されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＵＳ ６，４４７，００８ Ｂ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のガス発生器では、加圧ガス室９の閉塞部材がシーリングディスク２５とシーリングストッパ２３の組み合わせになっていることから、取り付け作業が難しいことが考えられる。
また、ガス排出経路が開放されるためには、複数部品の変形や移動が要件となっていることから確実性において劣っていること、図２からも確認できるとおり、ガス排出口２６に対して分離壁６が被せられたような状態になっており、開口の程度によってガス排出量が左右されることから、エアバッグの膨張性能が一定しないことが考えられることから、改善の余地がある。

【0006】

本発明は、閉塞部材の破壊機構が簡単で、ガス排出経路を確実に開放することができる、加圧ガスを使用したガス発生器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１の発明は、
一端側が閉塞部材で閉塞され、周壁部にガス排出口を有している点火手段室ハウジングと、
前記点火手段室ハウジング内の閉塞部材側に設けられた、加圧ガスが充填された加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングとから筒状ハウジングが形成され、
前記点火手段室ハウジング内の他端側が点火手段によって閉塞され、内部に点火手段室を形成しており、
前記加圧ガス室と前記点火手段室の間が前記閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
前記点火手段室内には、作動時に軸方向に摺動可能なピストンが配置されており、
前記ピストンが、
前記点火手段室の内周面に沿って摺動可能なベース部と、前記ベース部の外径よりも小さな外径を有している、作動前には前記ベース部に保持されているが作動時には前記ベース部から離脱できる飛翔部からなるものであり、
作動前において、前記ベース部、前記閉塞部材および前記ハウジング周壁部で囲まれた空間によりプレナム室が形成されており、
前記プレナム室内に前記ピストンの飛翔部が位置しており、
前記プレナム室を形成するハウジング周壁部にガス排出口が設けられており、
前記プレナム室を形成するベース部と前記ガス排出口の間のハウジング周壁部には、内側に突き出されたストッパ手段が設けられており、
作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離のほうが長く、
作動時において、前記点火手段が作動したときの圧力を受けて前記ピストンが前記ハウジング軸方向に移動し、前記ピストンのベース部が前記ストッパ手段に衝突したとき、
前記飛翔部が、前記ベース部から離脱し飛翔して前記閉塞部材に衝突した後、さらに飛翔して加圧ガス室内に入り込むことで前記閉塞部材を開口させ、前記加圧ガス室と前記プレナム室を連通させる、ガス発生器を提供する。

【0008】

本発明のガス発生器における点火手段は、公知の電気式点火器、または電気式点火器とガス発生剤の組み合わせからなるものを使用することができる。
本発明のガス発生器における閉塞部材は、加圧ガス室ハウジング側に一体に設けられていてもよいし、点火手段室ハウジング側に一体に設けられていてもよい。例えば、一端側が閉塞された筒状部材を点火手段室ハウジングとして使用して、これの閉塞端面と、一端側が閉塞された筒状部材（加圧ガス室ハウジング）の開口部を溶接固定することで、前記点火手段室ハウジングの閉塞端面を閉塞部材とすることができる。

【0009】

本発明のガス発生器におけるピストンは、ベース部と飛翔部を有するものである。ベース部は平板状であってもよく、また平板状の周縁に軸方向に伸びる筒状部分が存在してもよい。さらにはこの筒状部分から外側に広がる環状フランジが存在してもよい。ベース部の外形は、ハウジング（点火手段室）の内部形状と同じ形状のものである。
ピストン（ベース部）のストッパ手段は、ハウジング周壁部から内側に突き出された突起を使用することができる。
前記突起は、ハウジング周壁部が外側から内側に突き出されるように変形させたもの、ハウジング周壁部の内周面に突起となる部品を溶接固着したものにより形成することができる。
前記突起は、連続した環状のもの、不連続でエンボス状にまたは環状に形成されたものなどにすることができる。

【0010】

飛翔部はその断面形状を限定するものではないが、断面の大きさがベース部の断面よりも小さくなるようにする。例えばベース部も飛翔部も断面形状が円の場合、その外径は飛翔部のほうが小さい。また多角形の場合は、多角形の各点を結んでできる円周の外径で比較することができる。すなわちベース部において点火手段室で発生する圧力の重圧面積を大きくし、ピストンを移動しやすくしている。

【0011】

本発明のガス発生器は、加圧ガス室と点火手段室の間を閉塞する閉塞部材が、ベース部と飛翔部を有するピストンにより破壊されることで、加圧ガス室からプレナム室内のガス排出口に至るガス排出経路が開放されるものである。
点火手段の作動時、ベース部はハウジング周壁部の内周面に沿って軸方向に摺動するようになっており、ストッパ手段により移動が制限されるようになっている。
ベース部がストッパ手段に衝突した時点では、飛翔部は閉塞部材に衝突していないが、ベース部の移動が急激に阻止されることで、閉塞部材は、慣性力によってベース部から離脱された飛翔部により開裂され、飛翔部はそのまま加圧ガス室内に移動する。
そして、閉塞部材とストッパ手段の間のプレナム室のハウジング周壁部にガス排出口が設けられているため、ガス排出口は全てが確実に開口され、加圧ガス室内の加圧ガスが排出される。このとき閉塞部材が開口した部分には少なくとも飛翔部が存在しないことから、閉塞部材の開口した部分が加圧ガスの排出部として機能する。その際加圧ガスの排出を妨げるものがなく、再現性のよい出力が得られる。

【0012】

請求項２の発明は、
一端側が閉塞部材で閉塞され、周壁部にガス排出口を有している点火手段室ハウジングと、
前記点火手段室ハウジング内の閉塞部材側に設けられた、加圧ガスが充填された加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングとから筒状ハウジングが形成され、
前記点火手段室ハウジング内の他端側が点火手段によって閉塞され、内部に点火手段室を形成しており、
前記加圧ガス室と前記点火手段室の間が前記閉塞部材で閉塞されているガス発生器であって、
前記点火手段室内には、作動時に軸方向に摺動可能なピストンが配置されており、
前記ピストンが、
前記点火手段室の内周面に沿って摺動可能なベース部と、前記ベース部の外径よりも小さな外径を有している、作動前には前記ベース部に保持されているが作動時には前記ベース部から離脱できる飛翔部からなるものであり、
作動前において、前記ベース部、前記閉塞部材および前記ハウジング周壁部で囲まれた空間によりプレナム室が形成されており、
前記プレナム室内に前記ピストンの飛翔部が位置しており、
前記プレナム室を形成するハウジング周壁部にガス排出口が設けられており、
前記プレナム室を形成するベース部と前記ガス排出口の間のハウジング周壁部には、内側に突き出されたストッパ手段が設けられており、
作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離のほうが短く、
作動時において、前記点火手段が作動したときの圧力を受けて前記ピストンが前記ハウジング軸方向に移動し、飛翔部が前記閉塞部材を開口させた後、前記ピストンのベース部が前記ストッパ手段に衝突して前記ベース部から飛翔部が離脱し飛翔して加圧ガス室内に入り込むことで、前記加圧ガス室と前記プレナム室を連通させる、ガス発生器を提供する。

【0013】

本発明のガス発生器は、加圧ガス室と点火手段室の間を閉塞する閉塞部材が、ベース部と飛翔部を有するピストンにより破壊されることで、加圧ガス室からプレナム室内のガス排出口に至るガス排出経路が開放されるものである。
点火手段の作動時、ベース部は軸方向に摺動するようになっており、ストッパ手段により移動が制限されるようになっている。
閉塞部材は、ベース部がストッパ手段に衝突する前に、あるは衝突時に、ベース部に保持された状態の飛翔部により開裂され、閉塞部材が開裂された後、飛翔部は慣性力によってベース部から離脱して加圧ガス室内に移動する。
そして、閉塞部材とストッパ手段の間のプレナム室のハウジング周壁部にガス排出口が設けられているため、ガス排出口は全てが確実に開口され、加圧ガス室内の加圧ガスが排出される。このときも閉塞部材が開口した部分には少なくとも飛翔部が存在せず、閉塞部材の開口した部分がすべて加圧ガスの排出部として機能する。したがって加圧ガスの排出を妨げるものがなく、再現性のよい出力が得られる。なお、ベース部の形状や、飛翔部との断面の大小関係は、上記した発明と同じである。

【0014】

本発明のガス発生器で使用できるベース部と飛翔部を有するピストンとしては、以下のものを使用することができる。
ピストンの飛翔部は、円柱や角柱のほか、例えば４枚の板材を幅方向の断面形状が＋になるように組み合わせたもの、さらに前記の組み合わせに準じて３枚または５枚以上の板材を組み合わせたものにすることができる。
このように３枚以上の板材を組み合わせた飛翔部にすると、円柱や角柱の飛翔部と比べると軽量化できるので好ましい。
ピストンの飛翔部は、閉塞部材に対向する先端部分が鋭利な形状のものであることが好ましく、例えば、円錐または角錐にすることができ、例えば上述のように４枚の板材を組み合わせたものの場合には、４枚の板材（長方形になる）の先端部分を斜めに切断することで鋭利な先端部にすることができる。

【0015】

（第１のピストン）
前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた円柱または角柱の飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に凹部または貫通孔を有しており、かつ前記凹部または貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円板状のベース部の凹部または貫通孔に前記円柱状の飛翔部の一端面側が圧入されているもの。

【0016】

第１のピストンにおいて、ベース部の前記凹部または貫通孔が形成されていない部分に設けられた貫通孔または貫通溝は、点火手段室にガス発生剤が充填されているときは、点火手段室内で発生した燃焼ガスのガス排出口までのガス排出経路となるものである。
貫通溝は、ベース部の周縁部に設けられるものであり、環状のストッパ手段を設けたときには、貫通溝に代えて貫通孔を設ける。これらの貫通孔や貫通溝については、以下の他のピストンも同様である。

【0017】

第１のピストンは、ベース部と飛翔部が圧入により接続されているものであるため、組立および取付作業も容易であり、作動時においても確実に離脱させることができる。
なお、作動時においては、ベース部は点火手段からの非常に高い圧力を受け、高速でストッパ手段に衝突することになるため、ベース部と飛翔部との圧入部分の結合力よりも、前記衝突により発生する慣性力（慣性抵抗）の方が確実に大きくなるため、飛翔部はベース部から確実に離脱される。

【0018】

（第２のピストン）
前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた円柱または角柱の飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に凹部または貫通孔を有しており、かつ前記凹部または貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に凸部を有しているものであり、
前記円板状のベース部の凹部または貫通孔に前記円柱状の飛翔部の凸部が圧入されているもの。

【0019】

第２のピストンは、ベース部と飛翔部の凸部が圧入により接続されているものであるため、組立および取付作業も容易であり、第１のピストンと同様に作動時においても確実に離脱させることができる。

【0020】

（第３のピストン）
前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた円柱または角柱の飛翔部を有するものであり、さらにベース部が、点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円板状のベース部と前記円柱状の飛翔部が、前記円板状のベース部の中心部と前記円柱状の飛翔部の一端面の中心部において、切断可能な軸部により接続されているもの。

【0021】

第３のピストンは、ベース部と飛翔部が切断可能な軸部により接続されているものであるため、取り付け作業も容易であり、第１のピストンと同様に作動時においても確実に離脱させることができる。

【0022】

（第４のピストン）
前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた円柱または角柱の飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に貫通孔を有しており、かつ前記貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に凸部を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部の凸部が前記円板状のベース部の貫通孔から突き出されるまで挿入されており、かつ突出部がかしめられているもの。

【0023】

第４のピストンは、第１〜第３のピストンと比べると、ベース部と飛翔部の接続強度の耐久性が高められている。
本発明のガス発生器を車両のエアバッグ装置に使用したとき、車両の使用状況などによって激しい振動が継続して加えられるような場合であっても、点火器手段が作動する前にベース部から飛翔部が離脱することへの防止能力が高められる。
第４のピストンを使用するときは、飛翔部の離脱の確実性を確保するため、点火手段としてガス発生剤を併用することが好ましい。

【0024】

（第５のピストン）
前記ピストンが、
円板状のベース部と、前記円板状のベース部に離脱可能に取り付けられた円柱または角柱の飛翔部を有するものであり、
前記円板状のベース部が中心部に貫通孔を有しており、かつ前記貫通孔が形成されていない部分に点火手段室とプレナム室をつなぐ貫通孔または貫通溝を有しているものであり、
前記円柱状の飛翔部が一端面に孔部を有しているものであり、
前記円板状のベース部と前記円柱状の飛翔部が、前記円板状のベース部の点火手段側の面から、前記円板状のベース部の貫通孔と前記円柱状の飛翔部底面の孔の両方に跨って接続手段が圧入またはねじ止めされているもの。

【0025】

第５のピストンは、第４のピストンと同様の理由によりベース部と飛翔部の接続強度の耐久性が高められている。

【発明の効果】

【0026】

本発明のガス発生器は、閉塞部材の破壊機構が簡単で、加圧ガスのガス排出経路を確実に開放することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明のガス発生器の軸Ｘ方向の断面図。

【図2】本発明の別実施形態であるガス発生器の軸Ｘ方向の断面図。

【図3】（ａ）〜（ｄ）は、ピストンの異なる実施形態を示す軸方向断面図。

【図4】（ａ）、（ｂ）は、作動前におけるピストンの取り付け状態の異なる実施形態を示す軸方向断面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

（１）図１に示すガス発生器
ガス発生器１０は、筒状ハウジング１１により外殻が形成されている。
筒状ハウジング１１は、筒状の加圧ガス室ハウジング２０と筒状の点火手段室ハウジング３０が溶接固定されて一体化されているが、全体が１つの筒からなるものでもよい。

【0029】

筒状の加圧ガス室ハウジング２０は、一端側に閉塞端面２１を有しており、他端開口部側が閉塞部材１５で閉塞されている。
加圧ガス室ハウジング２０内は加圧ガス室２２となっており、アルゴンやヘリウムなどのガスが高圧で充填されている。
加圧ガスは、加圧ガス室ハウジング２０の壁面部に設けられた図示していないガス充填孔から充填され、ガスを充填後に前記充填孔は溶接により閉塞されている。

【0030】

筒状の点火手段室ハウジング３０は、加圧ガス室ハウジング２０との接続部分が閉塞部材１５で閉塞されている。
閉塞部材１５は、点火手段室ハウジング３０の開口部に閉塞部材１５が溶接固定されて取り付けられたものでもよいし、予め閉塞端面を有する点火手段室ハウジング３０を使用し、前記閉塞端面が閉塞部材１５となるようにしてもよい。

【0031】

点火手段室ハウジング３０内は点火手段室３２となっており、閉塞部材１５と反対側の開口部には、電気式の点火器３５が嵌め込まれた状態で取り付けられている。
電気式の点火器３５は、点火器本体３６と金属製カラー３７が樹脂（図示せず）を介して一体化されたものであり、点火手段室ハウジング３０の内周壁面と金属製カラー３７は気密状態が維持できるように密着されている。
電気式の点火器３５は、点火手段室ハウジング３０と金属製カラー３７が溶接固定されていてもよいし、点火手段室ハウジング３０の開口部側を内側にかしめることで固定されていてもよい。

【0032】

点火手段室３２内にはピストン５０が配置されている。
ピストン５０は、点火手段室ハウジング３０の内周壁面３０ａに沿って軸Ｘ方向に摺動可能なベース部５１と、ベース部５１の外径よりも小さな外径を有している飛翔部５２からなるものである。
ベース部５１は点火器３５側に配置され、飛翔部５２は閉塞部材１５と正対している。
ベース部５１、飛翔部５２および閉塞部材１５の中心軸は一致している（軸Ｘとも一致している）。

【0033】

作動前においては、ピストンのベース部５１、閉塞部材１５および点火手段室ハウジング３０の周壁部で囲まれた空間によりプレナム室４０が形成されており、ピストンの飛翔部５２はプレナム室４０内において閉塞部材１５に正対するように位置している。
プレナム室４０を形成する点火手段室ハウジング３０の周壁部には、ガス排出口１４が設けられている。ガス排出口１４は、内側から金属製のシールテープにより閉塞されている。
点火手段室３２内のプレナム室４０を除いた空間には、図示していないガス発生剤が充填されている。なお、点火手段室３２とプレナム室４０の容積を調整することで、点火手段としてガス発生剤を使用しない実施形態にすることもできる。

【0034】

プレナム室４０を形成するベース部５１とガス排出口１５の間の点火手段室ハウジング３０の周壁部には、内側から突き出された環状のストッパ手段４５が設けられている。
ピストン５０と環状のストッパ手段４５の位置関係は、作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離（Ｌ１）よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離（Ｌ２）のほうが長くなるように設定されている。
このため、ピストンのベース部５１がＬ１の距離を移動したとき、飛翔部５２はベース部５１に接続した状態であり、ベース部５１に保持された飛翔部５２の先端は閉塞部材１５には接触していない。

【0035】

ピストン５０は、作動前にはベース部５１に飛翔部５２が保持されているが、作動時にはベース部５１から飛翔部５２が離脱できるようになっているものであり、例えば、図３（ａ）〜（ｄ）に示すようなピストンにすることができる。

【0036】

＜図３（ａ）のピストン５０ａ＞
円板状のベース部５１は、中心部に貫通孔５１ａを有しており、貫通孔５１ａが形成されていない部分に複数の貫通孔５１ｂを有している。貫通孔５１ａは凹部にすることもできるが、貫通孔５１ａにした場合には、飛翔部５２が離脱した後にはガス通路として機能するので好ましい。
円柱状の飛翔部５２は、端面５２ａに凸部５３を有しており、端面５２ａと反対側の先端部５２ｂは円錐状になっている。
そして、円板状のベース部５１の貫通孔５１ａに対して円柱状の飛翔部５２の凸部５３が圧入されてベース部５１と飛翔部５２が一体化されている。
なお、円柱状の飛翔部５２として凸部５３を有していないものを使用して、貫通孔５１ａの大きさを調整することで、端面５２ａ側を貫通孔５１ａに圧入するようにしてもよい。

【0037】

＜図３（ｂ）のピストン５０ｂ＞
図３（ｂ）のピストン５０ｂは、図３（ａ）のピストン５０ａとはベース部５１と飛翔部５２の接続形態が異なるほかは同じものである。
円板状のベース部５１と円柱状の飛翔部５２が、円板状のベース部５１の中心部と円柱状の飛翔部５２の端面５２ａの中心部において、切断可能な軸部５４により接続されることで、ベース部５１と飛翔部５２が一体化されている

【0038】

＜図３（ｃ）のピストン５０ｃ＞
図３（ｃ）のピストン５０ｃは、図３（ａ）のピストン５０ａとはベース部５１と飛翔部５２の接続形態が異なるほかは同じものである。
円柱状の飛翔部５１は、端面５２ａに凸部５５を有しており、凸部５５の長さは、ベース部の貫通孔５１ａを貫通して反対面に突き出されるに十分な長さである。
円柱状の飛翔部の凸部５５は、円板状のベース部の貫通孔５１ａから突き出されるまで圧入されており、かつ突出部５５ａが貫通孔５１ａの内径よりも大きくなるまでかしめられていることで（かしめ部５５ａ）、ベース部５１と飛翔部５２が一体化されている

【0039】

＜図３（ｄ）のピストン５０ｄ＞
図３（ｄ）のピストン５０ｄは、図３（ａ）のピストン５０ａとはベース部５１と飛翔部５２の接続形態が異なるほかは同じものである。
円柱状の飛翔部５２は、端面５２ａに孔５６を有している。
円板状のベース部５１と円柱状の飛翔部５２は、円板状のベース部５１の点火器３５側の面から、円板状のベース部の貫通孔５１ａと円柱状の飛翔部底面の孔５６の両方に跨って、接続手段となるピン５７が圧入またはねじ込まれていることで、ベース部５１と飛翔部５２が一体化されている。

【0040】

ピストン５０は、作動前には、例えばガス発生器１０をエアバッグ装置に使用したとき、車両に加えられる程度の振動により軸Ｘ方向に移動しない程度の強度で取り付けられていればよい。
ピストン５０の取り付け方法としては、
図４（ａ）に示すように点火手段室ハウジング３０の所定位置に外側から内側に突き出された環状凸部３７を形成し、そこに外周面に溝５８を設けたピストンのベース部５１を嵌め込む方法、
図４（ｂ）に示すように点火手段室ハウジング３０の所定位置に外側から内側に突き出された、軸Ｘ方向に間隔をおいた２つの環状凸部３８ａ、３８ｂを形成し、２つの環状凸部３８ａ、３８ｂの間にピストンのベース部５１を嵌め込む方法、あるいは環状凸部３８ｂを形成した後でピストンのベース部５１を嵌め込み、その後、環状凸部３８ａを形成する方法、
点火手段室ハウジング３０の所定位置にピストンのベース部５１を圧入する方法、
点火手段室ハウジング３０の所定位置にピストンのベース部５１を圧入した後、外側から軽く溶接する方法、
などの方法を適用することができる。

【0041】

次に、図１（ａ）、（ｂ）によりガス発生器１０の動作を説明する。
電気式の点火器３５が作動して発生した燃焼生成物（火炎や燃焼ガス）によって、点火手段室３２内のガス発生剤が着火燃焼される。
ガス発生剤の燃焼により発生した燃焼ガスにより点火手段室３２内の圧力が上昇して、ピストンのベース部５１が軸Ｘ方向に押されて移動する。
燃焼ガスはベース部の貫通孔５１ｂを通ってプレナム室４０内に入り、ガス排出口１４から排出される。

【0042】

軸Ｘ方向に押されて移動したピストンのベース部５１は、飛翔部５２が接続された状態で距離Ｌ１を移動したときストッパ手段４５に衝突してそれ以上の移動が阻止されるが、Ｌ１＜Ｌ２であるから、ベース部５１に保持された状態の飛翔部５２の先端部は閉塞部材１５には接触していない。
そして、図２（ｂ）に示すように、ベース部５１がストッパ部４５に衝突して停止することにより生じる慣性力によって、ベース部５１から飛翔部５２が離脱して軸Ｘ方向に飛翔して閉塞部材１５を開裂して貫通した後、加圧ガス室２２内に入る。
閉塞部材１５が開裂したことにより加圧ガス室２２とプレナム室４０が連通され、ガス排出経路が開放されるため、加圧ガス室２２内のガスはガス排出口１４から排出される。飛翔部５２は加圧ガス室２２に存在するため、閉塞部材１５の開裂した部分がすべて加圧ガスの排出口として機能する。

【0043】

（２）図２に示すガス発生器
図２に示すガス発生器１００は、図１に示すガス発生器１０とは実質的に同じものであり、図１に示すＬ１、Ｌ２の関係に対応するＬ11、Ｌ12の関係が異なることで、一部動作が異なるものである。

【0044】

ピストン５０と環状のストッパ手段４５の位置関係は、 作動前の状態において、ベース部とストッパ手段との距離よりも、飛翔部の先端から閉塞部材までの距離のほうが短くなるように設定されている。
このため、ピストンのベース部５１がＬ11の距離を移動したとき、飛翔部５２はベース部５１に接続した状態であり、ベース部５１に保持された飛翔部５２は閉塞部材１５を開裂できる位置にある。

【0045】

図２（ａ）、（ｂ）に示すガス発生器１００は、一部動作を除いて、図１（ａ）、（ｂ）に示すガス発生器１０と同様に動作する。
図２（ａ）、（ｂ）に示すガス発生器１００では、軸Ｘ方向に押されて移動したピストンのベース部５１は、距離Ｌ11を移動したときストッパ手段４５に衝突してそれ以上の移動が阻止されるが、Ｌ11＞Ｌ12であるから、図２（ｂ）に示すように、ベース部５１に保持された状態の飛翔部５２は、ベース部５１がストッパ手段４５に衝突する前に閉塞部材１５に衝突して開裂させる。
そして、図２（ｂ）に示すように、ベース部５１がストッパ部４５に衝突して停止することにより生じる慣性力によって、ベース部５１から飛翔部５２が離脱して軸Ｘ方向に飛翔して閉塞部材１５を貫通した後、加圧ガス室２２内に入る。
閉塞部材１５が開裂したことにより加圧ガス室２２とプレナム室４０が連通され、ガス排出経路が開放されるため、加圧ガス室２２内のガスはガス排出口１４から排出される。

【符号の説明】

【0046】

１０ ガス発生器
１１ 筒状ハウジング
１４ ガス排出口
１５ 閉塞部材
２０ 加圧ガス室ハウジング
２２ 加圧ガス室
３０ 点火手段室ハウジング
３２ 点火手段室
３５ 点火器
４０ プレナム室
４５ ストッパ手段
５０ ピストン
５１ ベース部
５２ 飛翔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】