【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有しており、点火手段が収容された点火手段室と、
加圧ガスが充填された加圧ガス室を有したハウジング内で、
前記点火手段室と前記加圧ガス室が連通孔を有する隔壁で分離されており、
前記隔壁が、前記点火手段室から前記加圧ガス室に向けて突き出された、底面と周壁面からなるカップ状のもので、開口部側にフランジ部を有しているものであり、
前記周壁面のみが前記連通孔を有しており、
前記フランジ部が、前記ハウジングに対して固定されているものであり、
前記隔壁内部には、前記底面との間に間隔がおかれた状態でハウジングの軸方向に移動可能に取り付けられた円板閉塞部材が配置されており、
作動前においては、前記円板閉塞部材の周面により前記連通孔が閉塞されているものであり、
作動時においては、前記点火手段の作動によって発生した燃焼生成物によって前記閉塞部材が前記底面側に移動することで前記連通孔が開口され、前記点火手段室と前記加圧ガス室が連通される、ガス発生器を提供する。
【0008】
ハウジングは、全体として1つのハウジングからなるものでもよいし、加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングと、点火手段室を形成する点火手段室ハウジングからなるものでもよい。
隔壁は、加圧ガス室と点火手段室の間に存在しており、ハウジングに対して固定されていてもよいし、一体成形されていてもよい。
ハウジングが、加圧ガス室ハウジングと点火手段室ハウジングからなるものであるときは、いずれか一方のハウジングに対して固定されていてもよいし、いずれか一方のハウジングと一体成形されていてもよい。
【0009】
円板閉塞部材は、カップ状隔壁内部において、底面との間に間隔がおかれた状態で軸方向に移動可能に取り付けられている。
作動前には、円板閉塞部材の周面により連通孔が閉塞されている。
また円板閉塞部材は、カップ状隔壁内部に対して直接圧入した状態で、溶接固定することができる。このときは、作動時において軸方向に移動可能なように溶接強度(例えば溶接面積)を調整する。
溶接を適用したときは、シール性を高める点からも好ましく、加圧ガスが加圧ガス室から点火手段室へ漏れないようにできれば、溶接箇所は限定されない。
なお、場合により、円板閉塞部材をカップ状隔壁内部に対して直接圧入することで取り付けることができるほか、シリコーンゴムのようなシール部材を介在させた状態で圧入して取り付けることもできる。
【0010】
隔壁の底面には連通孔はなく、作動前においては、隔壁の底面および周壁面に対して加圧ガス室側から高い圧力が加えられている。
しかし、閉塞部材周面にかかる荷重は、少なくとも連通孔の開口面積に相当する面が受けるものであり、隔壁が加圧ガスの充填ガス圧に十分耐えうる厚さであれば、作動時に閉塞部材の周面に掛かる荷重は閉塞部材の軸方向の移動に大きな妨げとはならない。
なお、加圧ガスの圧力が隔壁の周壁面に作用し、作動前における円板閉塞部材の固定強度および連通孔の閉塞強度を高めるようにも作用する。
【0011】
円形閉塞部材と底面との間隔は、作動時において円形閉塞部材が底面方向に移動したとき、連通孔が開口できる間隔である。
円形閉塞部材には、厚さ方向に貫通孔が形成されていてもよい。
円形閉塞部材に貫通孔を設けた場合には、円形閉塞部材が底面方向に移動したとき、円形閉塞部材と底面との間に存在する気体(組立時に入る空気)は前記貫通孔から点火手段室側に逃げるようにできるため、円形閉塞部材の移動が妨げられることはない。
貫通孔は、閉塞部材の一端面から他端面にかけて軸方向に貫通している限りは、その形成位置や数は特に問わないが、ガス発生剤が貫通孔を通り抜けることがないようにする。例えば、貫通孔の大きさを調整したり、点火手段室に面する側に金網などを配置したりすることができる。
なお、点火手段室で発生した圧力が十分に高いときには、前記十分に高い圧力を受けた円形閉塞部材は、円形閉塞部材と底面との間の空間を押し縮めて移動できる。そのため連通孔が開口されたとき、閉塞部材と隔壁の底面との間に間隔が形成されるような場合は、閉塞部材はその面に当接するまで移動する必要はない。よって、閉塞部材に貫通孔を設けなくても円形閉塞部材の移動が妨げられずに連通孔の開口が行われる。
【0012】
点火手段が作動したとき、点火手段室の圧力が上昇して、ガス排出口が開口され、ガスが排出される。
それと同時に円形閉塞部材は軸X方向(隔壁の底面方向)に移動して、隔壁周壁面の連通孔を開口させるため、加圧ガス室と点火手段室が連通され、加圧ガスは点火手段室に流れ込み、ガス排出口から排出される。
このように本発明のガス発生器で使用する閉塞部材は、移動するだけでガスの排出経路を開放するものであることから、従来のガス発生器で使用されている破裂板のように破壊されて破壊片を生じることが全くなく、前記破壊片によりガスの排出経路が閉塞されるようなおそれも全くない。
【0013】
本発明のガス発生器では、加圧ガス室内の圧力は、隔壁の周壁部を介して円形閉塞部材の周面から中心部方向にかかっている(すなわち、閉塞部材を外側から押し縮めようとする)だけである。
一方、従来の閉塞部材(破裂板)は、加圧ガスの圧力を正面から受けるものであることから、閉塞部材には非常に高い圧力がかかった状態になっており、これを開裂させようとすると非常に大きな力(点火器の出力)が必要になる。
このため、本発明のガス発生器では、従来の閉塞部材を破壊するために要する力と比べると、閉塞部材を移動するために要する力は小さなものでよく、点火手段の出力を小さくすることができ、その分だけ、ガス発生器全体を小型軽量化することができる。
【0014】
請求項2の発明は、課題の他の解決手段として、
前記円板閉塞部材が、周面の厚さ方向中央部に環状溝部を有しており、周面の厚さ方向両側にそれぞれ第1環状周壁部と第2環状周壁部を有しているものであり、
作動前においては、前記円板閉塞部材の環状溝部が前記連通孔に正対され、第1環状周壁部および第2環状周壁部が前記隔壁周壁面に当接された状態で、前記環状溝部、第1環状周壁部および第2環状周壁部で囲まれた空間により前記連通孔が閉塞されている、請求項1記載のガス発生器を提供する。
【0015】
円板閉塞部材は、隔壁周壁面に対して第1環状周壁部および第2環状周壁部において当接固定されており、円板閉塞部材の周面全体で当接固定されている場合と比べると、接触面積が小さくなっている。
このため、作動時において円形閉塞部材を移動させるために必要な力を小さくすることができる。
また、隔壁周壁面に対して第1環状周壁部および第2環状周壁部を溶接固定した場合であっても、溶接部分の面積を小さく一定幅にできるため、固定強度を維持したままで、作動時において円形閉塞部材を移動させるために必要な力を小さく、かつ一定にすることができる。
このため閉塞部材の移動に必要な荷重が安定し、再現性のよい出力がえられるガス発生器となる。
【0016】
請求項3の発明は、課題の他の解決手段として、
前記閉塞部材が、
第1円形基板部と第2円形基板部を有し、それらの間の周面に環状溝を有しており、厚さ方向に貫通孔を有しているものであり、
前記第2円形基板部の半径方向の断面積が、前記第1円形基板部の半径方向の断面積よりも大きなものであり、前記第1円形基板部が底面に対向するように配置されており、
作動前においては、前記第1円形基板部の周面により前記連通孔が閉塞されているものであり、
作動時においては、前記点火手段の作動によって発生した燃焼生成物によって前記閉塞部材の第1円形基板部が前記底面側に移動することで前記連通孔が開口され、前記点火手段室と前記加圧ガス室が連通される、請求項1記載のガス発生器を提供する。
【0017】
閉塞部材は、第2円形基板部の半径方向の断面積が前記第1円形基板部の半径方向の断面積よりも大きくなっている。
このため、作動時にはより大きな受圧面を有する第2円形基板部で圧力を受けることになり、閉塞部材に大きな荷重がかかり、移動が容易になる。
このガス発生器は、請求項1のガス発生器と同様の動作がなされる。
【0018】
請求項4の発明は、課題の他の解決手段として、
前記閉塞部材の第1円形基板部が、周面の厚さ方向中央部に環状溝部を有しており、前記周面の厚さ方向両側にそれぞれ第1環状周壁部と第2環状周壁部を有しているものであり、
作動前においては、前記第1円形基板部の環状溝部が前記連通孔に正対され、第1環状周壁部および第2環状周壁部が前記隔壁周壁面に当接された状態で、前記環状溝部、第1環状周壁部および第2環状周壁部で囲まれた空間により前記連通孔が閉塞されている、請求項3記載のガス発生器を提供する。
【0019】
閉塞部材の第1円形基板部は、隔壁周壁面に対して第1環状周壁部および第2環状周壁部において当接固定されており、円板閉塞部材の周面全体で当接固定されている場合と比べると、接触面積が小さくなっている。
このため、作動時において閉塞部材を移動させるために必要な力を小さくすることができる。
また、隔壁周壁面に対して第1環状周壁部および第2環状周壁部を溶接固定した場合であっても、溶接部分の面積を小さく一定幅にできるため、固定強度を維持したままで、作動時において閉塞部材を移動させるために必要な力を小さく、かつ一定にすることができる。
このため閉塞部材の移動に必要な荷重が安定し、再現性のよい出力がえられるガス発生器となる。
【0020】
請求項5の発明は、課題の他の解決手段として、
ガス排出口を有しており、点火手段が収容された点火手段室と、加圧ガスが充填された加圧ガス室を有したハウジング内で、前記点火手段室と前記加圧ガス室が連通孔を有する隔壁で分離されており、
前記隔壁が、前記加圧ガス室から前記点火手段室に向けて突き出された、底面と周壁面からなるカップ状のもので、開口部側にフランジ部を有しているものであり、
前記周壁面のみが前記連通孔を有しており、
前記フランジ部が、前記ハウジングに対して固定されているものであり、
前記隔壁の外側には、前記フランジ部との間に間隔がおかれた状態で、ハウジングの軸方向に移動可能に取り付けられた、環状閉塞部材が配置されており、
作動前においては、前記環状閉塞部材の内周面が前記隔壁の外周壁面に当接されることで前記連通孔が閉塞されているものであり、
作動時においては、前記点火手段の作動によって発生した燃焼生成物によって前記閉塞部材が前記フランジ部側に移動することで前記連通孔が開口され、前記点火手段室と前記加圧ガス室が連通される、ガス発生器を提供する。
【0021】
ハウジングは、全体として1つのハウジングからなるものでもよいし、加圧ガス室を形成する加圧ガス室ハウジングと、点火手段室を形成する点火手段室ハウジングからなるものでもよい。
隔壁は、加圧ガス室と点火手段室の間に存在しており、ハウジングに対して固定されていてもよいし、一体成形されていてもよい。
ハウジングが、加圧ガス室ハウジングと点火手段室ハウジングからなるものであるときは、いずれか一方のハウジングに対して固定されていてもよいし、いずれか一方のハウジングと一体成形されていてもよい。
【0022】
カップ状隔壁の突き出し方向が、請求項1〜4のガス発生器とは反対方向の点火手段室側になっている。
閉塞部材は点火手段室側に配置されているため、閉塞部材の形状が環状になっており、環状の閉塞部材の内周面が隔壁の外周壁面に当接されている。
作動前においては、隔壁の底面および周壁面に対して加圧ガス室側から高い圧力が加えられている。
しかし、閉塞部材内周面にかかる荷重は、少なくとも連通孔の開口面積に相当する面が受けるものであり、隔壁が加圧ガスの充填ガス圧に十分耐えうる厚さであれば、作動時に閉塞部材の内周面に掛かる荷重は、閉塞部材の軸方向の移動に大きな妨げとならない。
なお、加圧ガスの圧力が隔壁の周壁面に作用し、作動前における円板閉塞部材の固定強度および連通孔の閉塞強度を高めるようにも作用する。
このガス発生器は、請求項1のガス発生器と同様の動作がなされる。
【0023】
請求項6の発明は、課題の他の解決手段として、
前記環状の閉塞部材が、
内周面の厚さ方向中央部に内側環状溝部を有し、前記内周面の厚さ方向両側にそれぞれ第1内側環状周壁部と第2内側環状周壁部を有しており、
作動前においては、前記環状の閉塞部材の内側環状溝部が前記連通孔に正対され、第1内側環状周壁部および第2内側環状周壁部が前記隔壁周壁面に当接された状態で、前記内側環状溝部、第1内側環状周壁部および第2内側環状周壁部で囲まれた空間により前記連通孔が閉塞されている、請求項5記載のガス発生器を提供する。
【0024】
環状閉塞部材は、隔壁周壁面に対して第1内側環状周壁部および第2内側環状周壁部において当接固定されており、環状閉塞部材の内周面全体で当接固定されている場合と比べると、接触面積が小さくなっている。
このため、作動時において環状閉塞部材を移動させるために必要な力を小さくすることができる。
また、隔壁周壁面に対して第1内側環状周壁部および第2内側環状周壁部を溶接固定した場合であっても、溶接部分の面積を小さく、溶接面積を一定にできるため、固定強度を維持したままで、作動時において環状閉塞部材を移動させるために必要な力を小さく、かつ一定にすることができる。