【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、課題の解決手段として、
第1端部側に点火手段が配置され、軸方向に反対側の第2端部側にガス排出口を有するディフューザ部が配置された筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジング内には、前記筒状ハウジングの内周壁面との間に隙間をおいて内筒部材が配置され、前記内筒部材の内部を含む空間内にガス発生剤が充填されているガス発生器であって、
前記筒状ハウジングの内周壁面と内筒部材の隙間が前記ガス排出口に至るガス排出経路となるものであり、
前記内筒部材が、複数の筒状部材が軸方向に接続されたものであり、それぞれの筒状部材が、前記筒状部材の内側と前記ガス排出経路となる隙間を連通するための複数のガス出入孔を周壁部に有しているものであり、
前記複数の筒状部材が、それぞれの接続部分となる開口部側が互いに嵌め合わされて接続することができる凹凸部分を有しており、
前記接続部分になる凹凸形状が、
接続する一方の開口部側が、半径方向外側の斜め方向に突き出された複数の凸部と、隣接する凸部間にある凹部の組み合わせからなるものであり、
接続する他方の開口部側が、半径方向外側の斜め方向に突き出された複数の凸部と、隣接する凸部間にある凹部の組み合わせからなるものであり、
前記複数の筒状部材を接続したときの点火手段側の端部とディフューザ部側の端部側が、いずれも半径方向外側に突き出された突出部を有しており、
前記複数の筒状部材の接続部分が、互いの凹部と凸部が噛み合うように嵌め込まれることで接続されており、
前記点火手段側の第1突出部の外周部が第1当接部分となり、前記筒状ハウジングの内周壁面に当接され、
前記ディフューザ部側の第2突出部の面が第2当接部分となり、直接または他部材を介してディフューザ部の一部に当接され、
前記複数の筒状部材の接続部分が、前記筒状ハウジングの内周壁面に当接されており、
前記接続部分、前記第1当接部分および前記第2当接部分が、ガスが通過できる孔または隙間を有している、ガス発生器を提供する。
【0008】
筒状ハウジングの第1端部側には点火手段が配置されている。
点火手段は、公知のガス発生器で使用している電気式点火器、または電気式点火器と伝火薬(または伝火薬として機能するガス発生器)などを使用することができる。
【0009】
筒状ハウジングの第2端部側にはディフューザ部が配置されている。
ディフューザ部の形状や構造は特に制限されるものではなく、例えば、カップ形状で、開口部にフランジ部を有しているものが汎用されている。
ディフューザ部内には、必要に応じてフィルタを配置することができる。
また、ディフューザ部と組み合わせて、ガスを迂回させることで燃焼ガス温度を低下させたり、燃焼ガス中のミスト量を低減させたりするための迂回部材を配置することもできる。
このようなディフューザ部と迂回部材としては、例えば、特開2011−157025号公報の
図1に示すディフューザ12とカップ状部材(ガス迂回手段)40の組み合わせを使用することができる。
【0010】
筒状ハウジング内の点火手段とディフューザ部が配置されていない残部空間内には内筒部材が配置されている。
内筒部材と筒状ハウジングの間にはガス排出経路となる隙間が形成されており、内筒部材の内部を含む空間内にガス発生剤が充填されている。
上記した特許文献1のガス発生器のように、一つの内筒部材(内部ハウジング22)を使用している場合、内筒部材内部の容積は特定された容積となり、性能を維持しながら容積を変えることは容易ではない。
このため、ガス発生剤の充填量を減少させる場合には、別途、円形のリテーナなどを使用する必要があり、増加させる場合には対応できない。
【0011】
本発明のガス発生器では、内筒部材は、複数の筒状部材が軸方向に接続されたものである。
筒状部材の数は、ガス発生器の筒状ハウジングの長さなどにより適宜選択することができるが、好ましくは2〜6個、より好ましくは2〜4個である。
複数の筒状部材は、次のような筒状部材の組み合わせを使用することができる。
(I)同一形状で、幅方向の断面形状および大きさが同一であり、長さが同一の複数の筒状部材の組み合わせ。
(II)同一形状で、幅方向の断面形状および大きさが同一であり、長さが異なる複数の筒状部材の組み合わせ。
(III)同一形状で、互いの接続部分の幅方向の断面形状および大きさが同一であり、長さが同一の複数の筒状部材の組み合わせであり、前記複数の筒状部材の少なくとも一つが、幅方向の断面積が増加または減少している部分を有しているもの。
(IV)同一形状で、互いの接続部分の幅方向の断面形状および大きさが同一であり、長さが異なる複数の筒状部材の組み合わせであり、前記複数の筒状部材の少なくとも一つが、幅方向の断面積が増加または減少している部分を有しているもの。
(III)、(IV)の組み合わせにおいて、「幅方向の断面積が増加または減少している部分を有している」ものは、一端側から他端側にかけて、連続的に幅方向の断面積(外径)が増加または減少しているもの、一端側から他端側にかけて段差が形成されていることで、幅方向の断面積(外径)が増加または減少しているものを使用することができる。
【0012】
複数の筒状部材を接続して一つの内筒部材として使用するとき、その両端側には、半径方向外側に突き出された第1突出部と第2突出部がある。第1突出部と第2突出部は、傾斜面部、フランジ部、複数の突起部の組み合わせでもよい。
前記点火手段側の第1突出部の外周部が第1当接部分となり、筒状ハウジングの内周壁面に当接されている。
前記ディフューザ部側の第2突出部の面が第2当接部分となり、直接または他部材を介してディフューザ部の一部に当接されている。
ここで、他部材を介してディフューザ部の一部に当接されている場合の「他部材」とは、例えば、上記したとおり、特開2011−157025号公報の
図1に示すディフューザ12とカップ状部材(ガス迂回手段)40の組み合わせを使用したときのカップ状部材(ガス迂回手段)40である。
さらに両端側の環状傾斜面部に加えて、複数の筒状部材の接続部分が、前記筒状ハウジングの内周壁面に当接されることでも内筒部材が支持されている。
このように第1当接部、第2当接部および接続部において筒状ハウジングの内周壁面やディフューザ部に当接されることから、内筒部材が軸方向および半径方向に移動できないようになっている。
【0013】
複数の筒状部材を接続して一つの内筒部材として使用するとき、複数の筒状部材同士の接続部分が容易に分離せず、かつ筒状部材を増減するときには容易に分離できることが必要となる。
本発明では、筒状部材同士の接続部が互いの凹凸部分を嵌め込んで接続できるようになっていることで、着脱自在になっている。
前記接続部分になる凹凸部分は、例えば、接続する一方の開口部側が、半径方向外側の斜め方向に突き出された複数の凸部と、隣接する凸部間にある凹部の組み合わせからなるものであり、接続する他方の開口部側が、半径方向外側の斜め方向に突き出された複数の凸部と、隣接する凸部間にある凹部の組み合わせからなるものにすることができる。
これらの凸部と凹部、凹部と凸部を互いに嵌め合わせることで着脱自在に接続することができる。
【0014】
本発明のガス発生器は、複数の筒状部材が軸方向に接続されたものを使用しており、前記複数の筒状部材の内部を含む空間内にガス発生剤が充填されている。
本発明のガス発生器は、ガス発生剤量の増減に対して、次のように対応することができる。
上記(II)の筒状部材の組み合わせを使用するときであって、長さがLの筒状部材を一つと、長さが1/2L(または長さが1/3L)の筒状部材を1つ組み合わせて使用しているとき、ガス発生剤量を減少させるときには、さらにもう一つの長さが1/2Lの筒状部材または長さが1/3Lの筒状部材を組み合わせることで、ガス発生剤の充填空間容積を減少させることができる(すなわち、筒状ハウジングの長さを変更せず、ガスの排出経路となる隙間の容積を増やすことで、燃焼室の容積を減らす)。
上記(II)の筒状部材の組み合わせを使用するときであって、長さがLの筒状部材を一つと、長さが1/2L(または長さが1/3L)の筒状部材を2つ組み合わせて使用しているとき、ガス発生剤量を増加させるときには、2つの長さが1/2L(または長さが1/3L)の筒状部材の内の一つを取り去ることで、ガス発生剤の充填空間容積を増加させることができる。
また、ガス発生剤の充填量に応じて筒状ハウジングの長さを変更した場合、接続する筒状部材の数を変えて対応することもできる。
【0015】
本発明は、課題の他の解決手段として、
第1端部側に点火手段が配置され、軸方向に反対側の第2端部側にガス排出口を有するディフューザ部が配置された筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジング内には、前記筒状ハウジングの内周壁面との間に隙間をおいて内筒部材が配置され、前記内筒部材の内部を含む空間内にガス発生剤が充填されているガス発生器であって、
前記筒状ハウジングの内周壁面と内筒部材の隙間が前記ガス排出口に至るガス排出経路となるものであり、
前記内筒部材が、複数の筒状部材が軸方向に接続されたものであり、それぞれの筒状部材が、前記筒状部材の内側と前記ガス排出経路となる隙間を連通するための複数のガス出入孔を周壁部に有しているものであり、
前記複数の筒状部材が、それぞれの接続部分となる開口部側が互いに当接できるフランジ部を有しているものであり、
前記複数の筒状部材を接続したときの点火手段側の端部とディフューザ部側の端部側が、いずれも半径方向外側に突き出された突出部を有しており、
前記複数の筒状部材の接続部分において互いのフランジ部が当接されており、
前記点火手段側の第1突出部の外周部が、第1当接部分となり前記筒状ハウジングの内周壁面に当接され、かつディフューザ部側の第2突出部の面が、第2当接部分となり直接または他部材を介してディフューザ部の一部に当接されており、
前記接続部分、前記第1当接部分および第2当接部分が、ガスが通過できる孔または隙間を有している、ガス発生器を提供する。
【0016】
本発明のガス発生器は、複数の筒状部材の接続部分が異なるほかは、上記した発明のガス発生器と同じものである。
複数の筒状部材を接続して一つの内筒部材として使用するとき、複数の筒状部材同士の接続部分が容易に分離せず、かつ筒状部材を増減するときには容易に分離できることが必要となる。
上記発明では、複数の筒状部材同士の接続部分が互いのフランジ部を当接して接続できるようになっている。
複数の筒状部材同士の接続部分は、筒状ハウジング内に充填したガス発生剤により筒状部材を軸方向に押すことや、接続部分に設けられた圧入手段で、作動前には軸方向に分離されてないようにすることができる。
【0017】
上記ガス発生器は、
前記複数の筒状部材の接続部分において互いのフランジ部が当接されており、
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)が、周方向に等間隔をおいて複数の貫通孔を有しているものであり、
他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)が、周方向に等間隔をおいて複数の貫通孔と複数の突起を有しているものであり、
フランジ部Aの一部の貫通孔に対して、フランジ部Bの全ての突起が嵌め込まれており、
フランジ部Aの残部の貫通孔とフランジ部Bの全ての貫通孔が軸方向に正対するように当接されてガスが通過できる孔が形成されているものにすることができる。
【0018】
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)は、例えば、合計で8個の貫通孔を有するものである。
他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)は、例えば、合計で4個の貫通孔と4個の突起を有するものである。
2つの筒状部材を接続するときは、フランジ部Aの8個の貫通孔のうち4個にフランジ部Bの4個の突起を嵌め込み、残部の4個ずつの貫通孔同士を軸方向に正対させた状態で接続する。残部の4個ずつの貫通孔は、ガスが通過できる孔として機能する。
ここでフランジ部Aとフランジ部Bの組み合わせは、互いに接続する筒状部材のフランジ部の組み合わせを示している。このため、フランジ部Aとフランジ部Bは、筒状部材が2つであれば、第1筒状部材のフランジ部と第2筒状部材のフランジ部の組み合わせを意味し、筒状部材が3つであれば、第1筒状部材のフランジ部と第2筒状部材のフランジ部の組み合わせと、第2筒状部材のフランジ部と第3筒状部材のフランジ部の組み合わせを意味する。以下においても同様である。
【0019】
上記ガス発生器は、
前記複数の筒状部材の接続部分において互いのフランジ部が当接されており、
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)が、周方向に等間隔をおいて複数の貫通孔と複数の突起を有しているものであり、
他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)が、周方向に等間隔をおいて複数の突起と複数の貫通孔を有しているものであり、
フランジ部Aとフランジ部Bの貫通孔の総数が突起の総数よりも多くなっており、
フランジ部Aの貫通孔にフランジ部Bの突起が嵌め込まれ、フランジ部Bの貫通孔にフランジ部Aの突起が嵌め込まれ、残部の貫通孔同士が軸方向に正対するように当接されてガスが通過できる孔が形成されているものにすることができる。
【0020】
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)は、例えば、合計で6個の貫通孔と2個の突起を有するものである。
他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)は、例えば、合計で6個の貫通孔と2個の突起を有するものである。
2つの筒状部材を接続するときは、フランジ部Aの6個の貫通孔の内の2つの貫通孔にフランジ部Bの2個の突起を嵌め込み、フランジ部Bの6個の貫通孔の内の2つの貫通孔にフランジ部Aの2個の突起を嵌め込み、残部の4個ずつの貫通孔同士を軸方向に正対させた状態で接続する。残部の4個ずつの貫通孔は、ガスが通過できる孔として機能する。
【0021】
上記ガス発生器は、
前記複数の筒状部材の接続部分において互いのフランジ部が当接されており、
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)が、周方向に等間隔をおいて複数の貫通孔と複数の突起を有しているものであり、
他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)が、周方向に等間隔をおいて複数の突起と複数の貫通孔を有しているものであり、
さらにフランジ部Aとフランジ部Bが、前記突起と貫通孔のない部分に複数の切り欠きを有しているものであり、
フランジ部Aの貫通孔にフランジ部Bの突起が嵌め込まれ、フランジ部Bの貫通孔にフランジ部Aの突起が嵌め込まれており、
フランジ部Aの複数の切り欠きとフランジ部Bの複数の切り欠きが軸方向に正対するように当接されてガスが通過できる隙間が形成されているものにすることができる。
【0022】
一方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部A)の貫通孔と突起と、他方の筒状部材の接続部分のフランジ部(フランジ部B)の貫通孔と突起を組み合わせて接続し、さらに複数の切り欠き同士が軸方向に正対するようにして接続する。複数の切り欠き部分は、ガスが通過できる隙間(または筒状ハウジングの内壁面と合わせた孔)として機能する。
【0023】
本発明は、課題の他の解決手段として、
第1端部側に点火手段が配置され、軸方向に反対側の第2端部側にガス排出口を有するディフューザ部が配置された筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジング内には、前記筒状ハウジングの内周壁面との間に隙間をおいて内筒部材が配置され、前記内筒部材の内部を含む空間内にガス発生剤が充填されているガス発生器であって、
前記筒状ハウジングの内周壁面と内筒部材の隙間が前記ガス排出口に至るガス排出経路となるものであり、
前記内筒部材が、幅方向の断面形状が多角形の複数の筒状部材が軸方向に接続されたものであり、それぞれの筒状部材が、前記筒状部材の内側と前記ガス排出経路となる隙間を連通するための複数のガス出入孔を周壁部に有しているものであり、
前記複数の筒状部材が、それぞれの接続部分となる開口部側が互いに嵌め合わされて接続することができる凹凸部分を有しており、前記凹凸部分が互いに嵌め合わされることで接続されているものであり、
前記複数の筒状部材の外周面の角部が前記筒状ハウジングの内周壁面に当接されて支持されている、ガス発生器を提供する。
【0024】
本発明のガス発生器は、内筒部材を形成する複数の筒状部材として、幅方向の断面形状が多角形のものを使用している。
前記多角形は、正多角形(例えば、正方形や正六角形)が好ましいが、それに限定されるものではない。
このように幅方向の断面形状が多角形の複数の筒状部材を組み合わせたとき、それぞれの筒状部材の外周面の角部を前記筒状ハウジングの内周壁面に当接させることができ、その当接部分で内筒部材全体が支持できる。
このため、上記したガス発生器における第1当接部と第2当接部が不要になる。
また、複数の筒状部材の接続部分は、前記筒状ハウジングの内周壁面に当接されていてもよいし、当接されていなくてもよい。
【0025】
上記各発明のガス発生器は、さらに筒状ハウジング内に内筒部材(複数の筒状部材の組み合わせ)を直接または間接に固定するための筒状スペーサまたは筒状多孔部材が配置されているものにすることができる。
上記各発明のガス発生器は、複数の筒状部材の数を増減することでガス発生剤充填空間の容積を増減させることができるが、それでも十分に対応できないときは、さらに容積を微調整するため、筒状スペーサまたは多孔板部材を組み合わせることができる。
筒状スペーサは、外周面を筒状ハウジングの内壁面に当接させた状態で配置し、一端側の開口部を他部材(内筒部材を除く)に当接させ、他端側の開口部を一つの筒状部材の端部に当接させることで直接的に内筒部材(複数の筒状部材の組み合わせ)を固定するものである。
多孔板部材は、周面を筒状ハウジングの内周壁面に当接させた状態で、ガス発生剤を内筒部材側に押すことで、間接的に内筒部材を固定するものである。