特開 2024-90208 ガス発生器、及びガス発生器の固定構造

(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】P2024090208

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】ガス発生器、及びガス発生器の固定構造

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/46 20060101AFI20240627BHJP

   B01J 7/00 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60R22/46 142

B01J7/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205944

(22)【出願日】2022-12-22

(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】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 真也

(72)【発明者】

【氏名】福島 彬

(72)【発明者】

【氏名】水田 成海

【テーマコード（参考）】

3D018

4G068

【Ｆターム（参考）】

3D018MA02

4G068DA08

4G068DB14

(57)【要約】

【課題】確実かつ再現性の高い開口が可能なガス発生器を提供する。
【解決手段】前記点火器を取り囲んだ状態で保持する点火器保持部と、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、基端側の開口部が前記点火器保持部に接続される側壁部と、前記側壁部の先端側を閉塞する閉塞部と、を有するケースと、を備え、前記閉塞部は、前記側壁部の先端側に接続され、基端側から先端側に向かって前記ケースの径方向内側へ収束するように傾斜する漏斗状に形成された環状傾斜部と、前記環状傾斜部の先端側と接続され、前記ケースの軸方向と直交し前記環状傾斜部の先端側を閉塞する蓋部と、を有し、前記閉塞部において、前記環状傾斜部と前記蓋部とが一体に形成され、前記蓋部は、前記環状傾斜部と接続される端部を除いた部分の厚さが、前記環状傾斜部の厚さよりも薄く形成されるように、構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

点火器と、前記点火器を取り囲んだ状態で保持する点火器保持部と、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、基端側の開口部が前記点火器保持部に接続される側壁部と、前記側壁部の先端側を閉塞する閉塞部と、を有するケースと、
を備え、
前記閉塞部は、
前記側壁部の先端側に接続され、基端側から先端側に向かって前記ケースの径方向内側へ収束するように傾斜する漏斗状に形成された環状傾斜部と、
前記環状傾斜部の先端側と接続され、前記ケースの軸方向と直交し前記環状傾斜部の先端側を閉塞する蓋部と、を有し、
前記閉塞部において、前記環状傾斜部と前記蓋部とが一体に形成され、
前記蓋部は、前記環状傾斜部と接続される端部を除いた部分の厚さが、前記環状傾斜部の厚さよりも薄く形成される、
ガス発生器。

【請求項2】

前記環状傾斜部は、前記ケースの径方向内側に位置する内面と、前記ケースの径方向外側に位置する外面と、を有し、
前記環状傾斜部の内面は、前記側壁部の側に接続され基端側に位置する内面基端部と、前記蓋部の側に接続され先端側に位置する内面先端部を有し、
前記環状傾斜部の外面は、前記側壁部の側に接続され基端側に位置する外面基端部と、前記蓋部の側に接続され先端側に位置する外面先端部を有し、
前記ケースの中心軸に沿う断面において、
前記中心軸と、前記環状傾斜部の前記内面基端部と前記内面先端部とを通る内面仮想直線と、が成す角度が、
前記中心軸と、前記環状傾斜部の前記外面基端部と前記外面先端部とを通る外面仮想直線と、が成す角度未満に構成される、
請求項１に記載のガス発生器。

【請求項3】

前記蓋部の体積が、前記環状傾斜部の体積以下である、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項4】

前記蓋部は、基端側に位置する内面と、先端側に位置する外面と、を有し、
前記環状傾斜部は、前記ケースの径方向内側に位置する内面と、前記ケースの径方向外側に位置する外面と、を有し、
前記蓋部の内面と、前記環状傾斜部の内面と、前記蓋部の内面と前記環状傾斜部の内面との境界線と、で角が形成される、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項5】

前記ケース全体が樹脂で形成されている、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項6】

前記点火器保持部は、
前記点火器の外側を囲む金属製のカラーと、
前記カラーと前記点火器とに介在し、前記点火器を前記カラーに固定する樹脂製の固定部と、を含み、
前記ケースの基端側が、前記固定部に溶接されている、
請求項５に記載のガス発生器。

【請求項7】

前記環状傾斜部の内面は、前記側壁部と接続された基端側から前記蓋部と接続された先端側へ向かって、前記ケースの径方向内側に収束すると共に前記ケースの外側に向かって膨らんだドーム状の曲面を形成している、
請求項１又は２に記載のガス発生器。

【請求項8】

請求項１又は２に記載のガス発生器と、前記ガス発生器の取付対象となる筒状部と、を備え、
前記筒状部は、前記ガス発生器が挿入される挿入口を有し、
前記ガス発生器は、前記ケースの前記側壁部と前記環状傾斜部とが前記筒状部の内壁面に対向し、且つ、前記蓋部が前記筒状部の内壁面とは対向しないように、前記挿入口に固定されており、
前記ガス発生器は、前記筒状部に取り付けて作動させた際に、前記ケースのうち前記蓋部のみが、前記ケース内に発生する圧力によって変形、開裂、焼尽、溶融の何れかを呈するように構成されている、
固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス発生器に関する。

【背景技術】

【0002】

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、作動時にカバー内のガス発生剤が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燃焼ガスを排出するガス発生器が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－８８６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス発生器において、ガス発生器の作動により発生した燃焼ガスを排出する際に、カップの特定部位を開口させ燃焼ガスを排出する方法がある。上記の特許文献１には、カップに破裂線を設けることで、破裂線からカップを開口させ燃焼ガスを排出する構造が開示されているが、カップの厚みが一様であるためカップの破断時に破片が形成されやすかったり、燃焼ガスを開口する部分へ集中させにくいという問題がある。

【0005】

本開示の技術は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、確実かつ再現性の高い開口が可能なガス発生器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の技術は以下の構成を採用した。本開示のガス発生器は、点火器と、前記点火器を取り囲んだ状態で保持する点火器保持部と、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、基端側の開口部が前記点火器保持部に接続される側壁部と、前記側壁部の先端側を閉塞する閉塞部と、を有するケースと、を備え、前記閉塞部は、前記側壁部の先端側に接続され、基端側から先端側に向かって前記ケースの径方向内側へ収束するように傾斜する漏斗状に形成された環状傾斜部と、前記環状傾斜部の先端側と接続され、前記ケースの軸方向と直交し前記環状傾斜部の先端側を閉塞する蓋部と、を有し、前記閉塞部において、前記環状傾斜部と前記蓋部とが一体に形成され、前記蓋部は、前記環状傾斜部と接続される端部を除いた部分の厚さが、前記環状傾斜部の厚さよりも薄く形成されるように、構成されている。

【0007】

また、上記のガス発生器において、前記環状傾斜部は、前記ケースの径方向内側に位置する内面と、前記ケースの径方向外側に位置する外面と、を有し、前記環状傾斜部の内面は、前記側壁部の側に接続され基端側に位置する内面基端部と、前記蓋部の側に接続され先端側に位置する内面先端部を有し、前記環状傾斜部の外面は、前記側壁部の側に接続され基端側に位置する外面基端部と、前記蓋部の側に接続され先端側に位置する外面先端部を有し、前記ケースの中心軸に沿う断面において、前記中心軸と、前記環状傾斜部の前記内面基端部と前記内面先端部とを通る内面仮想直線と、が成す角度が、前記中心軸と、前記環状傾斜部の前記外面基端部と前記外面先端部とを通る外面仮想直線と、が成す角度未満に構成されてもよい。

【0008】

また、上記のガス発生器において、前記蓋部の体積が、前記環状傾斜部の体積以下であってもよい。

【0009】

また、上記のガス発生器において、前記蓋部は、基端側に位置する内面と、先端側に位置する外面と、を有し、前記環状傾斜部は、前記ケースの径方向内側に位置する内面と、前記ケースの径方向外側に位置する外面と、を有し、前記蓋部の内面と、前記環状傾斜部の内面と、前記蓋部の内面と前記環状傾斜部の内面との境界線と、で角が形成されてもよい。

【0010】

また、上記のガス発生器において、前記ケース全体が樹脂で形成されてもよい。

【0011】

また、上記のガス発生器において、前記点火器保持部は、前記点火器の外側を囲む金属製のカラーと、前記カラーと前記点火器とに介在し、前記点火器を前記カラーに固定する樹脂製の固定部と、を含み、前記ケースの基端側が、前記固定部に溶接されていてもよい。

【0012】

また、上記のガス発生器において、前記環状傾斜部の内面は、前記側壁部と接続された基端側から前記蓋部と接続された先端側へ向かって、前記ケースの径方向内側に収束すると共に前記ケースの外側に向かって膨らんだドーム状の曲面を形成してもよい。

【0013】

また、本開示に係る技術は、上記までのガス発生器と、前記ガス発生器の取付対象となる筒状部と、を備え、前記筒状部は、前記ガス発生器が挿入される挿入口を有し、前記ガス発生器は、前記ケースの前記側壁部と前記環状傾斜部とが前記筒状部の内壁面に対向し、且つ、前記蓋部が前記筒状部の内壁面とは対向しないように、前記挿入口に固定されており、前記ガス発生器は、前記筒状部材に取り付けて作動させた際に、前記ケースのうち前記蓋部のみが、前記ケース内に発生する圧力によって変形、開裂、焼尽、溶融の何れかを呈するように構成されている、ガス発生器の固定構造であってもよい。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、確実かつ再現性の高い開口が可能なガス発生器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態１に係るガス発生器の斜視図である。

【図2】図２は、取付対象に取り付けられた実施形態１に係るガス発生器の軸方向に沿った概略断面図である。

【図3】図３は、図２の部分拡大図である。

【図4】図４は、図２の部分拡大図である。

【図5】図５は、実施形態１に係るガス発生器の正常作動後の状態を示す斜視図である。

【図6】図６は、実施形態１の変形例に係るガス発生器の斜視図である。

【図7】図７は、取付対象に取り付けられた実施形態１の変形例に係るガス発生器の軸方向に沿った概略断面図である。

【図8】図８は、図７の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各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、本発明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。

【0017】

＜実施形態１＞
［装置構成］
図１は、実施形態１に係るガス発生器１の斜視図である。図１は、ガス発生器１の作動前の状態を示している。また、図２は、取付対象の筒状部１００に取り付けられたガス発生器１の軸方向に沿った概略断面図である。軸に沿う方向をガス発生器１の高さ方向（上下方向）とする。更に、ガス発生器１の高さ方向において、点火装置２側を基端側（下側）とし、ケース３側を先端側（上側）とする。ガス発生器１は、作動すると内部のガス発生剤４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）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とを備え、内部にガス発生剤４を収容する。但し、本明細書においてガス発生器１の高さ方向（上下方向）、基端側（下側）、先端側（上側）、径方向外側、径方向内側とは、実施形態の説明の便宜上、ガス発生器１における各要素における相対的な位置関係を示すものに過ぎない。

【0018】

［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。

【0019】

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、一対の導電ピン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。

【0020】

点火器保持部２２は、本実施形態では、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、筒状に形成されており、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を挿入可能な挿入孔を有する筒状の部材である。但し、点火器保持部２２の部材は限定されず、例えば材料が金属以外であってもよい。

【0021】

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固定部である。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一対の導電ピン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又は絶縁層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、絶縁層２１２を省略して固定部２３によってカップ体２１１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、一対の導電ピン２１５に外部電源からの電力を供給するためのコネクタ５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。

【0022】

[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から先端側に向かって延在する有底筒状の部材である。実施形態１に係るケース３の材料は樹脂である。ケース３は、上端を閉塞する閉塞部３１と、上下に延在する筒状の側壁部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４を収容する燃焼室６が形成される。ガス発生剤４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。但し、ケース３の材料は樹脂に限定されるものではなく、アルミ部材などの金属であってもよく、またこれらに限定されるものではない。

【0023】

閉塞部３１は、小径円の部分が閉塞された円錐台形状（漏斗状）に形成されている。詳しくは、閉塞部３１は、上下方向に延在する側壁部３２の先端側に接続され、基端側から先端側に向かってケース３の径方向の内側へ向かって収束するように傾斜する環状傾斜部３１１と、環状傾斜部３１１の先端側と接続されケース３の軸方向と直交し環状傾斜部３１１の先端側を閉塞する蓋部３１２と、を有する。また、環状傾斜部３１１と蓋部３１２は一体に形成されている。

【0024】

図３は、実施形態１に係るガス発生器１の閉塞部３１の近傍を説明する図２の部分拡大図を示している。環状傾斜部３１１は、ケース３の径方向外側に位置する外面３１１Ｆと、ケース３の径方向内側に位置する内面３１１Ｂと、で構成されている。また、蓋部３１２は、先端側に位置する外面３１２Ｆと、基端側に位置する内面３１２Ｂと、で構成されている。また、図３にはケース３の中心軸Ｃを示している。本実施形態では、環状傾斜部３１１の外面３１１Ｆの先端部を外面先端部３１１ＦＮと称し、基端部を外面基端部３１１ＦＥと称する。また、環状傾斜部３１１の内面３１１Ｂの先端部を内面先端部３１１ＢＮと称し、基端部を内面基端部３１１ＢＥと称する。環状傾斜部３１１は円錐台形状であり、外面先端部３１１ＦＮ、外面基端部３１１ＦＥ、内面先端部３１１ＢＮ、内面基端部３１１ＢＥの何れも中心軸Ｃを中心とした円形状である。また、先述の外面先端部３１１ＦＮと外面基端部３１１ＦＥとを通る仮想直線である外面仮想直線ＦＬと、中心軸Ｃと、によって角度ｄＦが成されている。また、内面先端部３１１ＢＮと内面基端部３１１ＢＥとを通る仮想直線である内面仮想直線ＢＬと、中心軸Ｃと、によって角度ｄＢが成されている。本実施形態ではｄＢがｄＦ未満となるように構成されており、基端側から先端側へ向かって環状傾斜部３１１の厚さが減少する構成となっている。これにより、ケース３内部の容積を増やすことができ、ガス発生剤４の効率的な充填や燃焼に寄与できる。また、点火装置２の作動によって燃焼したガス発生剤４から発生する燃焼ガスの移動経路において、環状傾斜部の内面３１１Ｂに沿った直線的なガスの流れを円周方向の何れの部分においても促すことになり、内面先端部３１１ＢＮ側や蓋部の内面３１２Ｂへ燃焼ガスをスムーズに導き、蓋部３１２以外の箇所の割れを防止することや、蓋部３１２が開裂する際の確実性向上や再現性向上に寄与することができる。なお、本実施形態では、環状傾斜部３１１は、蓋部３１２に近くなるほど徐々に厚みが薄くなる実施形態を示したが、蓋部３１２の厚さが、環状傾斜部３１１の何れの部分よりも薄い構成であれば、環状傾斜部３１１は一定の厚みでもよい。

【0025】

蓋部３１２は円形平板で構成されている。図３では、蓋部３１２が、環状傾斜部３１１と接続された端部を除いて、均一な厚さｔ１の円形平板で構成されている態様を示している。また、環状傾斜部３１１は、基端側から先端側に向かってケース３の径方向の内側へ向かって収束するように傾斜する漏斗形状で構成されている。環状傾斜部３１１は、先述
のように基端側から先端側へ向かって厚さが減少する構成となっている。実施形態１での環状傾斜部３１１の最薄部分である、環状傾斜部の外面先端部３１１ＦＮと、環状傾斜部の内面先端部３１１ＢＮとの間の厚さは、厚さｔ２で示されている。また、蓋部３１２の厚さｔ１は環状傾斜部３１１の厚さｔ２よりも薄く（つまり、ｔ１＜ｔ２）形成されている。そのため、蓋部３１２の方が環状傾斜部３１１よりも強度が低くなっており、ガス発生器１の作動時に蓋部３１２が優先的に開裂する。蓋部３１２は、ケース３の内圧の上昇により、又はガス発生剤４の燃焼により生じる燃焼生成物の温度により開裂する。これによって、ケース３は、ガス発生剤の燃焼時に閉塞部３１の最も先端側である蓋部３１２が開裂して、発生したガスを蓋部３１２から外部へ排出する。但し、蓋部３１２の厚さｔ１を、ケース３における側壁部３２の厚さよりも薄くして、蓋部３１２をケース３における最も脆弱な部位としてもよい。

【0026】

閉塞部３１は、蓋部３１２の体積が環状傾斜部３１１の体積以下となるように形成されている。図４は図２の拡大図であって、体積の計算に用いる寸法を図示している。実施形態１では、以下のように体積を求めている。蓋部３１２の体積をＶ１とすると、体積Ｖ１は、例えば蓋部の外面３１２Ｆの表面積に厚さｔ１を掛けた値として算出できる。蓋部の外面３１２Ｆの面積は中心軸Ｃから蓋部３１２の円周縁部までの距離ｂ１（つまり、蓋部の外面３１２Ｆの半径）を用いて計算する。Ｖ１は、以下の数式（１）により表すことができる。但し、上記の計算では、蓋部の外面３１２Ｆの代わりに内面３１２Ｂの値を求めてもよい。

【数1】

また、環状傾斜部３１１の体積Ｖ４は、環状傾斜部の外面３１１Ｆによって形成される円錐台の体積Ｖ２から、環状傾斜部３１１の内面３１１Ｂによって形成される円錐台の体積Ｖ３を引くことで計算される。Ｖ４は以下の数式（２）により表すことができる。

【数2】

環状傾斜部の外面３１１Ｆによって形成される円錐台の体積Ｖ２は、中心軸Ｃから環状傾斜部３１１の外面基端部３１１ＦＥまでの距離ａ２と、中心軸Ｃから環状傾斜部３１１の外面先端部３１１ＦＮの距離ｂ２を用いて計算する。Ｖ２は、以下の数式（３）により表すことができる。

【数3】

また、環状傾斜部３１１の内面３１１Ｂによって形成される円錐台の体積Ｖ３は、中心軸Ｃから環状傾斜部３１１の内面基端部３１１ＢＥまでの距離ａ３と、中心軸Ｃから環状傾斜部３１１の内面先端部３１１ＢＮの距離ｂ３を用いて計算する。Ｖ３は、以下の数式（４）により表すことができる。

【数4】

以上の計算より環状傾斜部３１１の体積Ｖ４が求められる。本開示では、蓋部３１２の体積Ｖ１が環状傾斜部３１１の体積Ｖ４以下になるように構成されている。

【0027】

蓋部３１２と環状傾斜部３１１では、蓋部３１２の内面３１２Ｂと、環状傾斜部３１１の内面３１１Ｂと、蓋部の内面３１２Ｂと環状傾斜部の内面３１１Ｂとの境界線と、で角が形成されている。角が形成されているとは、互いに接続される二面の境界で線が形成されることを意味する。本実施形態では、当該境界線は、内面先端部３１１ＢＮと蓋部の内面３１２Ｂが接続された円周部として形成されている。これにより、ガス発生器１の作動時に発生した燃焼ガスによる応力を当該境界線に集中させ、蓋部３１２の開裂を促すことができる。更に、環状傾斜部３１１の内面３１１Ｂと、蓋部の内面３１２Ｂと環状傾斜部の内面３１１Ｂとの境界線と、に燃焼ガスによる応力を集中させる場合、当該境界線部分の厚さを先述の厚さｔ１及び厚さｔ２よりも薄くなるように形成してもよい。

【0028】

側壁部３２は、筒状部材によって構成されている。実施形態１では側壁部３２の外側に取付対象の筒状部１００に対する後述する位置決めの段差を構成するために、第１側壁部３２１の外径よりも第２側壁部３２２の外径が大きく構成されている。また、側壁部３２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。

【0029】

また、ケース３の側面は、取付対象の筒状部１００の径方向内側に沿った形状になっている。また、筒状部１００の径方向内側の形状は、先述のケース３の側壁部３２における第１側壁部３２１と第２側壁部３２２の外形の差によって形成された位置決めの段差と対応する形状となっており、ガス発生器１を筒状部１００の挿入口１０１へ挿入される際に、筒状部１００の内部でガス発生器１が必要以上に先端側へ押し込まれることを抑制している。また、図示していないが、ガス発生器１を筒状部１００に対して取り付ける際の位置決め構造や、ガス発生器１を筒状部１００に対して取り付けた後のガス発生器１の回転防止構造を設けてもよい。当該位置決め構造や回転防止構造をより詳しく述べると、ガス発生器１の何れかの部分（例えば、筒状部１００と対向する点火器保持部２２や、ケース３の側壁部３２）に形成された凹凸と、筒状部１００の内周面の何れかの部分に形成された凹凸と、が互いに嵌合する構造であってもよい。これによって、ケース３は、ガス発生器１の取付対象の筒状部１００に嵌合する。本実施形態では、ケース３の側壁部３２、及びケース３の閉塞部３１の環状傾斜部３１１は、取付対象の筒状部１００の内壁面に対向し周囲を包囲されているが、蓋部３１２は筒状部１００の内壁面に対向しないように取付対象の筒状部１００の挿入口１０１に固定されている。また、取付対象の筒状部１００の内側はケース３の外側の形状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の側面である側壁部３２や、環状傾斜部３１１は開裂が抑止される。また、ケース３には先述の位置決めの段差が形成されているため、ケース３の内圧が上昇した場合にガス発生器１やケース３の全体が上方に射出されることが抑止される。

【0030】

ガス発生器１を筒状部１００に取り付けた状態では、筒状部１００の内壁面とケース３の側壁部３２及び環状傾斜部３１１は、互いに隙間なく当接していてもよい。しかし、クリアランスの観点からそのような設計は難しいため、筒状部１００の内壁面とケース３の側壁部３２、及び環状傾斜部３１１の間に例えば０．５ｍｍや１ｍｍ程のわずかな隙間を形成した状態で配置させておいてもよい。これにより、作動時に燃焼ガスによる圧力でケース３の変形が発生した場合でも、当該隙間以上の変形を阻止できる。この場合、ガス発生器１の作動時にケース３の変形によって側壁部３２が筒状部１００の内壁面に当接してそれ以上の変形が阻止される一方で、筒状部１００の内壁面で規制されていない蓋部３１２のみに荷重がかかり、蓋部３１２が開裂しやすくもなる。

【0031】

[ガス発生剤]
ガス発生剤４には、所定のガス発生剤が用いられる。ガス発生剤４の燃焼温度は、例えば１０００～１７００℃である。ガス発生剤４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４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４は上記のものに限定されず、ガス発生剤４にニトロセルロース系の組成を使用することもできる。

【0032】

［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５（導線は図示せず）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６に充填されたガス発生剤４が着火する。ガス発生剤４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。

【0033】

ケース３の側面（側壁部３２）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、ケース３の外径が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の全体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、専ら閉塞部３１の蓋部３１２が開裂し開口が形成される。また燃焼生成物の温度によってケース３の溶融が発生しても、優先的に溶融する部位は強度が低い蓋部３１２又はその一部に限られる。このため、ケース３のうち蓋部３１２以外の部分が小片となって飛散することは抑止される。つまり、開裂部分である蓋部３１２（開裂部分である蓋部３１２の体積）を小さく抑えることで、作動時の破片の発生を抑制すると共に、仮に破片が発生したときであってもその大きさを小さくすることができる。

【0034】

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１０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１０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１０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１０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１０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、パイプが延在する閉塞部３１の先端側に蓋部３１２を有し、側壁部３２及び環状傾斜部の内面３１１Ｂが蓋部３１２側へ発生したガスを誘導する形状になっているため、蓋部３１２の方向に向けて排出するガスの流れを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１０へ力を伝達させることができる。

【0035】

図５では、ガス発生器１を筒状部１００に取り付けて正常に動作した後のガス発生器１を示している。ガス発生器１を筒状部１００に取り付けて正常作動させた場合、ケース３は、蓋部３１２が開裂した後、燃焼ガスをシートベルトリトラクター１０に排出する。本実施形態に係る蓋部３１２は、ケース３内に発生した圧力によって蓋部３１２のみが開裂するように構成されている。また、ガス発生器１を筒状部１００に装着せずに作動させた場合、ケース３の材質や強度によっては環状傾斜部３１１や側壁部３２等の部分が作動圧力に耐えられない場合が考えられる。しかし、そのような場合であっても本開示の技術を有するガス発生器を筒状部材と組み合わせることで、開裂時のケース３の飛散を抑制でき
る。本実施形態ではケース３内に発生した圧力によって蓋部３１２が開裂したが、本開示に係る技術はこれに限定されない。本開示に係る技術は、ケース内に発生した圧力によって蓋部３１２のみが変形、開裂、焼尽、溶融の何れかを呈するように構成されてもよい。いずれの場合も環状傾斜部３１１を有することで、蓋部３１２の開裂が促進される。

【0036】

＜実施形態１の変形例＞
図６は、実施形態１の変形例に係るガス発生器１Ａの斜視図である。図６は、ガス発生器１Ａの作動前の状態を示している。また、図７は、取付対象の筒状部１００Ａに取り付けられたガス発生器１Ａの軸方向に沿った概略断面図である。本変形例では、閉塞部３１Ａにおいて、環状傾斜部３１１Ａが、側壁部３２と接続された基端側から蓋部３１２Ａと接続された先端側に向かって、ケース３Ａの径方向内側に収束すると共にケース３Ａの外側に向かって膨らんでいるドーム状の曲面を形成している。また、ガス発生器１Ａを構成する部材のうち、ガス発生器１と共通する部材については同一の符号を付すことで、詳細な説明は割愛する。

【0037】

ケース３Ａは、点火装置２の上部を取り囲むようにして基端側から先端側に向かって延在する有底筒状の部材である。実施形態１の変形例に係るケース３Ａの材料は樹脂である。但し、ケース３Ａの材料は樹脂に限定されるものではなく、アルミ部材などの金属であってもよく、またこれらに限定されるものではない。

【0038】

閉塞部３１Ａは、小径円の部分が閉塞されたドーム形状に形成されている。詳しくは、閉塞部３１Ａは、上下方向に延在する側壁部３２の先端側に接続され、基端側から先端側に向かってケース３Ａの径方向の内側へ向かって収束するすると共にケース３Ａの外側に向かって膨らんでいるドーム状の曲面を形成している環状傾斜部３１１Ａと、環状傾斜部３１１Ａの先端側と接続されケース３の軸方向と直交し環状傾斜部３１１Ａの先端側を閉塞する蓋部３１２Ａと、を有する。また、環状傾斜部３１１Ａと蓋部３１２Ａは一体に形成されている。

【0039】

図８には、実施形態１の変形例に係るガス発生器の閉塞部３１Ａ近傍を説明する図７の部分拡大図を示している。環状傾斜部３１１Ａは、ケース３Ａの径方向外側に位置する外面３１１ＦＡと、ケース３の径方向内側に位置する内面３１１ＢＡと、で構成されている。また、蓋部３１２Ａは、先端側に位置する外面３１２ＦＡと、基端側に位置する内面３１２ＢＡと、で構成されている。本実施形態では、環状傾斜部３１１Ａの外面３１１ＦＡの先端部を外面先端部３１１ＦＮＡと称し、基端部を外面基端部３１１ＦＥＡと称する。また、環状傾斜部３１１Ａの内面３１１ＢＡの先端部を内面先端部３１１ＢＮＡと称し、基端部を内面基端部３１１ＢＥＡと称する。環状傾斜部３１１Ａはドーム形状であり、外面先端部３１１ＦＮＡ、外面基端部３１１ＦＥＡ、内面先端部３１１ＢＮＡ、内面基端部３１１ＢＥＡの何れも中心軸Ｃを中心とした円形状である。また、先述の外面先端部３１１ＦＮＡと外面基端部３１１ＦＥＡとを通る仮想直線である外面仮想直線ＦＬＡと、中心軸Ｃと、によって角度ｄＦＡが成されている。また、内面先端部３１１ＢＮＡと内面基端部３１１ＢＥＡとを通る仮想直線である内面仮想直線ＢＬＡと、中心軸Ｃと、によって角度ｄＢＡが成されている。本実施形態ではｄＢＡがｄＦＡ未満となるように構成されており、環状傾斜部３１１Ａは、基端側から先端側へ向かって厚さが減少する構成となっている。これにより、ケース３Ａ内部の容積を増やすことができ、ガス発生剤４の効率的な充填や燃焼に寄与できる。また、点火装置２の作動によって燃焼したガス発生剤４から発生する燃焼ガスの移動経路において、環状傾斜部の内面３１１ＢＡに沿った、なだらかなガスの流れを促すことになり、内面先端部３１１ＢＮＡ側や蓋部の内面３１２ＢＡへスムーズに導き、蓋部３１２Ａ以外の箇所の割れを防止することや、蓋部３１２Ａが開裂する際の確実性向上や再現性向上に寄与することができる。なお、本実施形態の変形例では、環状傾斜部３１１Ａは、蓋部３１２Ａに近くなるほど徐々に厚みが薄くなる実施形態を示し
たが、蓋部３１２Ａの厚さが、環状傾斜部３１１Ａの何れの部分よりも薄い構成であれば、環状傾斜部３１１Ａは一定の厚みでもよい。

【0040】

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、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。

【符号の説明】

【0041】

１、１Ａ ：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 ：閉塞部
３１１、３１１Ａ ：環状傾斜部
３１２、３１２Ａ ：蓋部
３２ ：側壁部
３２１ ：第１側壁部
３２２ ：第２側壁部
４ ：ガス発生剤
５ ：コネクタ
６ ：燃焼室
１０ ：シートベルトリトラクター
１００、１００Ａ ：筒状部（取付対象）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】