(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】
(24)【登録日】2024-03-05
(45)【発行日】2024-03-13
(54)【発明の名称】ガス発生器
(51)【国際特許分類】
B60R 21/264 20060101AFI20240306BHJP
B01J 7/00 20060101ALI20240306BHJP
F42B 3/12 20060101ALI20240306BHJP
【FI】
B60R21/264
B01J7/00 A
F42B3/12
(21)【出願番号】P 2023114965
(22)【出願日】2023-07-13
(62)【分割の表示】P 2019148041の分割
【原出願日】2019-08-09
【審査請求日】2023-08-09
(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】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 紘士
【審査官】飯島 尚郎
(56)【参考文献】
【文献】登録実用新案第3038714(JP,U)
【文献】特開2010-163043(JP,A)
【文献】特開2013-226889(JP,A)
【文献】特開2014-073743(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2010/0320735(US,A1)
【文献】中国特許出願公開第111516633(CN,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】
ハウジングと、
点火器と、前記ハウジングに形成されて前記点火器を支持する点火器支持部と、を有する点火装置と、
筒状の周壁部と前記周壁部の一端部を閉塞する蓋壁部とを有し、前記点火装置を内部に収容する内筒部材であって、前記点火器の作動により燃焼する伝火薬が充填される伝火室を前記点火装置との間に形成する内筒部材と、
前記内筒部材の外側に配置され、前記伝火薬の燃焼ガスにより燃焼するガス発生剤
を含む燃焼室と、を備えるガス発生器であって、
前記点火装置と前記内筒部材との間には、
前記蓋壁部側に、前記伝火室が形成され、前記周壁部の他端部側に、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記伝火室から流入可能となるように構成された空間であって、且つ、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記内筒部材の外部に流出可能となるように構成された空間である流通空間が形成され、
前記点火器支持部には、外側に突出したフランジ部が形成され、
前記フランジ部と前記内筒部材の前記周壁部との間に、前記燃焼ガスが前記伝火室から前記流通空間に流入するために通る流路である流入路
が形成され、
前記内筒部材は、前記伝火室と前記燃焼室とを隔離し、
前記流入路は、前記伝火室に配置されたシールカップにより閉塞され、
前記シールカップは、前記伝火室の内圧が所定値以上に達すると開裂し、前記伝火薬の前記燃焼ガスが前記流入路を通って前記伝火室から前記流通空間に流入する、
ガス発生器。
【請求項2】
ハウジングと、
点火器と、前記ハウジングに形成されて前記点火器を支持する点火器支持部と、を有する点火装置と、
筒状の周壁部と前記周壁部の一端部を閉塞する蓋壁部とを有し、前記点火装置を内部に収容する内筒部材であって、前記点火器の作動により燃焼する伝火薬が充填される伝火室を前記点火装置との間に形成する内筒部材と、
前記内筒部材の外側に配置され、前記伝火薬の燃焼ガスにより燃焼するガス発生剤
を含む燃焼室と、を備えるガス発生器であって、
前記点火装置と前記内筒部材との間には、
前記蓋壁部側に、前記伝火室が形成され、前記周壁部の他端部側に、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記伝火室から流入可能となるように構成された空間であって、且つ、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記内筒部材の外部に流出可能となるように構成された空間である流通空間が形成され、
前記点火器支持部には、外側に突出したフランジ部が形成され、
前記フランジ部には、前記フランジ部を軸方向に沿って貫通する貫通孔によって前記燃焼ガスが前記伝火室から前記流通空間に流入するために通る流路である流入路
が形成され、
前記内筒部材は、前記伝火室と前記燃焼室とを隔離し、
前記流入路は、前記伝火室に配置されたシールカップにより閉塞され、
前記シールカップは、前記伝火室の内圧が所定値以上に達すると開裂し、前記伝火薬の前記燃焼ガスが前記流入路を通って前記伝火室から前記流通空間に流入する、
ガス発生器。
【請求項3】
前記流入路の総断面積は、前記流通空間の断面積よりも小さくなるように、構成されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。
【請求項4】
前記燃焼ガスが前記流通空間から前記内筒部材の外部へ流出するために通る流路である流出路の総断面積が、前記流通空間の断面積以下となるように、構成されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。
【請求項5】
前記流出路の総断面積が、前記流入路の総断面積よりも大きくなるように、構成されている、
請求項
4に記載のガス発生器。
【請求項6】
前記内筒部材は、前記周壁部の他端部が前記ハウジングに当接するように配置され、
前記
燃焼ガスが前記流通空間から前記内筒部材の外部へ流出するために通る流路である流出路は、前記内筒部材が前記燃焼ガスの圧力を受けて、前記周壁部の他端部が前記ハウジングから離れるように移動することで、前記周壁部の他端部と前記ハウジングとの間に形成される、
請求項1又は2に記載のガス発生器。
【請求項7】
前記内筒部材は、前記周壁部の他端部が前記ハウジングに当接するように配置され、
前記周壁部の他端部には、前記ハウジングと当接する当接端部と、前記当接端部から軸方向において凹んだ凹端部と、が形成されており、
前記
燃焼ガスが前記流通空間から前記内筒部材の外部へ流出するために通る流路である流出路は、前記凹端部と前記ハウジングとの間に形成されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。
【請求項8】
前記シールカップは、円盤状の底面部と、前記底面部の周縁から延在する筒状の筒状壁部と、を含み、
前記筒状壁部は前記内筒部材の前記周壁部に当接し、
前記底面部が前記流入路を覆うことで前記流入路が閉塞されている、
請求項1又は2に記載のガス発生器。
【請求項9】
前記フランジ部の外周面には、複数のフランジ側当接部と、前記フランジ側当接部に対して凹んだ複数のフランジ側隙間形成部と、が周方向に交互に並んで形成されており、
前記フランジ側当接部は前記内筒部材の前記周壁部と当接し、
前記フランジ側隙間形成部は、前記周壁部との間に前記流入路を形成している、
請求項1に記載のガス発生器。
【請求項10】
前記内筒部材の前記周壁部において、前記フランジ部との嵌合部位の内周面には、
前記フランジ部と当接する内筒側当接部と、前記内筒側当接部よりも径方向外側に位置し前記フランジ部との間に前記流入路を形成する内筒側隙間形成部と、
が形成されている、
請求項1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】
点火器を作動させることで燃焼室内に充填されたガス発生剤を燃焼させ、該ガス発生剤の燃焼ガスを発生させるガス発生器においては、その燃焼ガスの排出量や排出時間等をパラメータとする特性(以下、「放出特性」という)を所望の特性とするためには、当該充填されたガス発生剤を所望するように燃焼させることが重要である。このようなガス発生器として、点火器と点火器を支持する点火器支持部とを有する点火装置を内筒部材の内部に収容し、内筒部材と点火装置との間には点火器の作動により燃焼する伝火薬が充填され、内筒部材の外側にガス発生剤を配置したガス発生器が知られている(例えば、特許文献1)。上記のガス発生器は、内筒部材に伝火室の内外を連通する連通孔を設け、伝火薬の燃焼ガスを該連通孔から噴出させることで、ガス発生剤を燃焼させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようなガス発生器では、一般に、ガス発生剤をむらなく燃焼させて設計通りに燃焼ガスを発生させるために、内筒部材を中心としてその周囲に均等にガス発生剤が配置されるが、伝火薬の燃焼内圧が高い場合、伝火薬の燃焼ガスの流速が速いものとなり、連通孔から噴出する該燃焼ガスの衝撃によってガス発生剤が割れることがある。このことは、ガス発生剤の表面積の増加を招き、以て、放出特性が不安定となる虞がある。
【0005】
本願開示の技術は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、内筒部材に充填された伝火薬の燃焼ガスを内筒部材の外部に噴出させることでガス発生剤を燃焼させるガス発生器において、所望の放出特性を安定して得ることが可能な技術を提供することである。
【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、点火器と、前記ハウジングに形成されて前記点火器を支持する点火器支持部と、を有する点火装置と、筒状の周壁部と前記周壁部の一端部を閉塞する蓋壁部とを有し、前記点火装置を内部に収容する内筒部材であって、前記点火器の作動により燃焼する伝火薬が充填される伝火室を前記点火装置との間に形成する内筒部材と、前記内筒部材の外側に配置され、前記伝火薬の燃焼ガスにより燃焼するガス発生剤と、を備えるガス発生器であって、前記点火装置と前記内筒部材との間には、前記蓋壁部側に、前記伝火室が形成され、前記周壁部の他端部側に、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記伝火室から流入可能となるように構成された空間であって、且つ、前記点火器の作動時に前記燃焼ガスが前記内筒部材の外部に流出可能となるように構成された空間である流通空間が形成され、前記燃焼ガスが前記伝火室から前記流通空間に流入するために通る流路である流入路の総断面積は、前記流通空間の断面積よりも小さくなるように、構成されている、ガス発生器である。
【0007】
このようなガス発生器によると、伝火室で発生した伝火薬の燃焼ガスの少なくとも一部は、伝火室から内筒部材の外部に直接流出せずに、流通空間に一旦滞留してから流出することとなる。このとき、流入路の総断面積が流通空間の断面積よりも小さくなるように構成されていることから、流通空間における燃焼ガスの流速は、流入路における流速よりも低いものとなる。これにより、流通空間における燃焼ガスを減速させることができる。つまり、ガス発生器によれば、流通空間から流出する伝火薬の燃焼ガスの勢いが弱められ、該燃焼ガスの衝撃でガス発生剤が破損するといった事態を抑制することができる。その結果、所望の放出特性を安定して得ることが可能となる。
【0008】
また、上記のガス発生器において、前記燃焼ガスが前記流通空間から前記内筒部材の外部へ流出するために通る流路である流出路の総断面積が、前記流通空間の断面積以下となるように、構成されることが好ましい。これにより、燃焼ガスが流通空間に滞留し易くなり、流通空間での燃焼ガスの流速を好適に低減させることができる。
【0009】
更に、上記のガス発生器において、前記流出路の総断面積が、前記流入路の総断面積よりも大きくなるように、構成されることがより好ましい。これにより、流出路から流出する燃焼ガスの流速を更に低減することができる。
【0010】
なお、ここでいう流入路、流通空間、及び流出路の「断面積」とは、これらの流路面積のことであり、伝火薬の燃焼ガスが流れるときの、その流れる方向と概ね直交する断面における面積を指す。流入路の「総断面積」とは、ガス発生器に形成された全ての流入路の断面積を足し合わせた面積のことをいう。複数の流入路が形成されている場合には、各流入路の断面積の総和が総断面積となり、流入路が1つのみ形成されている場合には、該流入路の断面積が総断面積となる。同様に、流出路の「総断面積」とは、ガス発生器に形成された全ての流出路の断面積を足し合わせた面積のことをいう。また、上述の流入路及び流出路は、点火器の作動前から形成されていてもよいし、点火器の作動により形成されてもよい。
【0011】
上述までのガス発生器において、前記点火装置は、前記周壁部に向かって突出することで前記伝火室と前記流通空間とを隔てるフランジ部を有し、前記フランジ部と前記周壁部とが、少なくとも一部において隙間を空けながら嵌合することで、前記隙間によって前記流入路が形成されてもよい。これによると、ガス発生器の組み付けにおいて、内筒部材をフランジ部に圧入し易くなるという利点がある。
【0012】
また、上記のガス発生器において、前記フランジ部の外周面には、前記周壁部と当接するフランジ側当接部と、前記フランジ側当接部よりも径方向内側に位置することで前記周壁部との間に前記隙間を形成するフランジ側隙間形成部と、が形成されてもよい。これにより、上記の流入路を形成することができる。
【0013】
また、上記のガス発生器において、前記周壁部における前記フランジ部との嵌合部位の内周面には、前記フランジ部と当接する内筒側当接部と、前記内筒側当接部よりも径方向外側に位置することで前記フランジ部との間に前記隙間を形成する内筒側隙間形成部と、が形成されてもよい。これによっても、上記の流入路を形成することができる。
【0014】
また、上記のフランジ部を有するガス発生器において、前記フランジ部には、前記燃焼ガスの圧力を受けて変形することで前記流入路を開口可能に構成された脆弱部が形成されてもよいし、前記流入路は、前記フランジ部を貫通する貫通孔として形成されてもよい。
【0015】
また、上述までのガス発生器において、前記内筒部材は、前記周壁部の他端部が前記ハウジングに当接するように配置され、前記流出路は、前記内筒部材が前記燃焼ガスの圧力
を受けて、前記周壁部の他端部が前記ハウジングから離れるように移動することで、前記周壁部の他端部と前記ハウジングとの間に形成されてもよい。これによると、流出路が概ね環状に形成され、燃焼ガスを流出路から放射状に均等に流出させることができる。そのため、内筒部材の周囲に配置されたガス発生剤を効率良く燃焼させることができる。
【0016】
また、上述までのガス発生器において、前記内筒部材は、前記周壁部の他端部が前記ハウジングに当接するように配置され、前記周壁部の他端部には、前記ハウジングと当接する当接端部と、前記当接端部から軸方向において凹んだ凹端部と、が形成されており、前記流出路は、前記凹端部と前記ハウジングとの間に形成されてもよい。
【0017】
なお、本願開示の技術は、点火装置を1つのみ備えたシングルタイプのガス発生器にも、点火装置を2つ備えたデュアルタイプのガス発生器にも適用することができる。
【発明の効果】
【0018】
本願開示の技術によれば、内筒部材に充填された伝火薬の燃焼ガスを内筒部材の外部に噴出させることでガス発生剤を燃焼させるガス発生器において、所望の放出特性を安定して良く得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】実施形態1に係るガス発生器の軸方向断面図である。
【
図2】実施形態1に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図3】実施形態1に係る第2点火装置の斜視図である。
【
図5】実施形態1において第2点火器が作動して第2伝火薬が燃焼したときの状態を説明するための図である。
【
図6】実施形態1の変形例1に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図7】実施形態1の変形例1に係るガス発生器の第2内筒部材の下端部付近を示す斜視図である。
【
図8】実施形態1の変形例2に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図9】実施形態1の変形例2に係る第2点火装置の斜視図である。
【
図10】実施形態1の変形例3に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図11】実施形態1の変形例3において第2点火器が作動して第2伝火薬が燃焼したときの状態を説明するための図である。
【
図12】実施形態1の変形例4に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図14】実施形態1の変形例5に係るガス発生器における第2点火装置付近の構造を説明するための図である。
【
図15】実施形態2に係るガス発生器の軸方向断面図である。
【
図16】実施形態2に係るガス発生器におい
て点火器が作動したときの様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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、本願開示の技術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。
【0021】
<実施形態1>
[全体構成]
図1は、実施形態1に係るガス発生器100の軸方向断面図である。ガス発生器100は、2つの点火装置を備える所謂デュアルタイプのガス発生器として構成されている。詳細には、
図1に示すように、ガス発生器100は、第1点火装置10と、第2点火装置20と、隔壁部材4と、第1内筒部材5と、仕切部材6と、第2内筒部材7と、シールカップ8と、フィルタ9と、これらを収容するハウジング1と、を備えている。ハウジング1の内部空間は、隔壁部材4によって、第1点火装置10及び第1ガス発生剤110が収容される第1燃焼室11と、第2点火装置20及び第2ガス発生剤120が収容される第2燃焼室12と、に分割されている。
【0022】
ガス発生器100は、第1点火装置10が有する第1点火器101と第2点火装置20が有する第2点火器201とを作動させることで、最終的には各燃焼室内に充填されたガス発生剤を燃焼させ、その燃焼生成物である燃焼ガスをハウジング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。
図1に示すように、第2点火装置20は、第2内筒部材7に収容されており、第2点火装置20と第2内筒部材7との間には、伝火室S1と流通空間S2とが形成されている。伝火室S1には第2点火器201の作動により燃焼する第2伝火薬G2が充填されており、流通空間S2は、伝火室S1内で発生した第2伝火薬G2の燃焼ガスを受け入れて第2内筒部材7の外部に放出するように構成されている。第2伝火薬G2の燃焼ガスにより、第2ガス発生剤120が燃焼する。詳細については後述するが、ガス発生器100は、この流通空間S2によって第2伝火薬G2の燃焼ガスの流速を緩和し、第2ガス発生剤120の破損等を抑制可能とするものである。以下、ガス発生器100の各構成について詳しく説明する。
【0023】
[ハウジング]
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。
【0024】
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設定されている。
【0025】
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32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点火装置10が固定される第1嵌合孔32aと第2点火装置20が固定される第2嵌合孔32b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が上部シェル2の嵌合壁部24に嵌入されている。
【0026】
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22と底板部32とを接続する筒状の周壁部が形成されている。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。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。
【0027】
[隔壁部材]
隔壁部材4は、第1燃焼室11と第2燃焼室12とをハウジング1内に画定する部材である。隔壁部材4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41と、分割壁部41に繋がると共に該分割壁部41の周縁から下部シェル3の下側周壁部31の内周面に沿って概ね上方に延在する筒状の嵌合壁部42と、嵌合壁部42に繋がると共に該嵌合壁部42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43と、を有する。
図1に示すように、終端部43が下部シェル3の下側周壁部31の上端面に配置されることで、隔壁部材4が下部シェル3によって支持されている。また、分割壁部41には、第1内筒部材5が貫通する貫通孔411が形成されている。また、分割壁部41における、後述する第2内筒部材7の突出面72aに対向する位置には、該突出面72aに対応するように第1燃焼室11側に凹んだ凹部41aが形成されている。
【0028】
図1に示すように、ハウジング1の内部空間は、隔壁部材4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。第1燃焼室11には、第1点火装置10と第1ガス発生剤110とが収容される。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に、第1ガス発生剤110を付勢するリテーナR1が配置されている。また、第1燃焼室11は、ガス排出孔13を介してハウジング1の外部(即ち、ガス発生器100の外部)と連通している。第2燃焼室12には、第2点火装置20と第2ガス発生剤120とが収容される。第2燃焼室12における隔壁部材4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に、第2ガス発生剤120を付勢するリテーナR2が配置されている。
【0029】
[第1点火装置]
第1点火装置10は、下部シェル3の底板部32に形成された第1嵌合孔32aに固定されている。
図1に示すように、第1点火装置10は、点火薬が充填された金属製のカップ体C1を有する第1点火器101を含んで構成されている。第1点火器101が作動することで、該点火薬が燃焼し、その燃焼生成物がカップ体C1の外部に放出される。第1点火装置10には、公知の技術を適宜選択することができる。
【0030】
[第1内筒部材]
第1内筒部材5は、内部に第1点火装置10を収容する筒状の部材である。第1内筒部材5は、下端が下部シェル3の底板部32に当接すると共に上方に延在する下部周壁部51と、下部周壁部51に繋がる接続部52と、接続部52に繋がると共に下部周壁部51
よりも縮径して接続部52から上方に延在する上部周壁部53と、上部周壁部53に繋がると共に該上部周壁部53から内側に曲がって終端し、その端縁によって第1内筒部材5の開口部を形成する先端部54と、を有する。
図1に示すように、第1内筒部材5は、下部周壁部51が下部シェル3の底板部32における第1嵌合孔32aの近傍に当接するように、第1嵌合孔32aに固定された第1点火装置10と嵌合しており、下部周壁部51及び上部周壁部53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。また、第1内筒部材5は、上部周壁部53及び先端部54が第1燃焼室11内に突出するように貫通孔411を貫通しており、第1内筒部材5の内部空間は、先端部54に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の一部を形成している。
【0031】
ここで、第1内筒部材5の上部周壁部53との貫通孔411の内壁との間には隙間が形成され、該隙間によって、第1燃焼室11と第2燃焼室12とを連通する連通孔15が形成されている。連通孔15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、閉塞部材151によって閉塞されている。閉塞部材151は、第2ガス発生剤120の燃焼ガスの燃焼圧力を受けて移動することで、連通孔15を開口する。また、閉塞部材151は、例えば、第1燃焼室11側から連通孔15を閉塞し、第2ガス発生剤120の燃焼ガスの燃焼圧力により開裂するシールテープであってもよい。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、第1内筒部材5と隔壁部材4との間に隙間を形成する方法に限られず、第1燃焼室11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。例えば、隔壁部材4や第1内筒部材5に貫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。
【0032】
[仕切部材]
図1に示すように、第1内筒部材5の内部には、第1内筒部材5の内部空間を上下に仕切る、仕切部材6が配置されている。第1内筒部材5の内部空間のうち、仕切部材6よりも下方側(下部シェル3側)の空間である伝火室111には、第1点火器101の作動により燃焼し、その燃焼ガスによって第1ガス発生剤110を燃焼させる第1伝火薬G1が、第1ガス発生剤110が混在することなく収容されている。仕切部材6は、第1伝火薬G1の燃焼ガスによる第1ガス発生剤110の着火を妨げないように、第1伝火薬G1の燃焼ガスにより速やかに燃焼、溶融あるいは消滅する材料で形成されている。仕切部材6の上下位置は、第1燃焼室11内に収容される第1伝火薬G1及び第1ガス発生剤110の量に応じて、適宜変更することができる。
【0033】
[第2点火装置]
第2点火装置20は、下部シェル3の底板部32に形成された第2嵌合孔32bに固定されている。
図2は、実施形態1に係るガス発生器100における第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図2では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。
図2に示すように、第2点火装置20は、第2点火器201と、ハウジング1に形成されて第2点火器201を支持するカラー202と、カラー202に対して第2点火器201を固定する、樹脂材料で形成された保持部203と、第2点火器201に外部からの電流を供給するための一対の通電ピン204,204と、を備える。第2点火装置20は、本願開示に係る「点火装置」の一例である。
【0034】
第2点火器201は、点火薬が充填された金属製のカップ体C2を有しており、第2点火器201が作動することで、該点火薬が燃焼し、その燃焼生成物がカップ体C2の外部に放出される。第2点火器201の下部からは、一対の通電ピン204,204が下方に延びている。第2点火器201は、本願開示に係る「点火器」の一例である。
【0035】
カラー202は、概ね筒状を有して下端部が第2嵌合孔32bに嵌入された筒状部2021と、筒状部2021の上端部から外側に突出したフランジ部2022と、を含んで形成されている。カラー202は、第2嵌合孔32bに筒状部2021が嵌入した状態で第2嵌合孔32bの内壁と溶接されることで、下部シェル3の底板部32に固定されている。カラー202は、本願開示に係る「点火器支持部」の一例である。なお、点火器支持部は、ハウジングに形成されたものであればよく、ハウジング(本例では、ハウジング1の下部シェル3)と一体に成形されたものであってもよい。
【0036】
保持部203は、第2点火器201とカラー202との間に介装されることで、カラー202に対して第2点火器201を固定する樹脂製の部材である。保持部203は、第2点火器201の下部を覆うと共にカラー202の内周面と係合することで、カップ体C2の少なくとも一部が保持部203から露出した状態となるように、カラー202に対して第2点火器201を固定する。保持部203の下端には、一対の通電ピン204,204に外部電源からの電力を供給するコネクタ(図示せず)を挿入可能なコネクタ挿入空間2031が形成されている。保持部203は、一対の通電ピン204,204の下端がコネクタ挿入空間2031内に露出するように、一対の通電ピン204,204の一部を覆い、保持している。保持部203によって、一対の通電ピン204,204同士の絶縁性が保たれている。
【0037】
[第2内筒部材]
第2内筒部材7は、筒状の周壁部71と周壁部71の一端部を閉塞する蓋壁部72とを有し、内部に第2点火装置20を収容する部材である。第2内筒部材7は、周壁部71の他端部(下端部)が下部シェル3の底板部32に当接するように、第2点火装置20のフランジ部2022に圧入されており、周壁部71が隔壁部材4の分割壁部41に向かって上方に延在した状態となっている。第2内筒部材7の外側には、第2内筒部材7を取り囲むようにして、第2ガス発生剤120が配置されている。また、第2内筒部材7は、第2内筒部材7の内側であって第2点火装置20との間に、伝火室S1を形成する。伝火室S1には、第2点火器201の作動により燃焼し、その燃焼ガスによって第2ガス発生剤120を燃焼させる第2伝火薬G2が充填される。また、第2内筒部材7の蓋壁部72は、隔壁部材4の分割壁部41と離間することで、分割壁部41との間に隙間121を形成している。蓋壁部72と分割壁部41との距離は、第2ガス発生剤120が隙間121に入り込まないように設定されている。また、詳細については後述するが、ガス発生器100では、伝火室S1の第2伝火薬G2が燃焼して第2内筒部材7が第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けたときに、第2内筒部材7が軸方向に沿って上方向に移動可能するように、フランジ部2022と周壁部71との嵌合状態が設定されている。第2内筒部材7の移動の上方向への移動距離の上限は、蓋壁部72と分割壁部41との距離によって決定される。また、蓋壁部72における、第2点火器201に対向する部位が隔壁部材4に向かって突出することで、突出面72aが形成されている。この突出面72aの周りを環状傾斜面72bが取り囲んでいる。第2内筒部材7は、本願開示に係る「内筒部材」の一例である。
【0038】
[伝火室と流通空間]
図2に示すように、第2点火装置20と第2内筒部材7は、互いの間に空間を形成するように組付けられている。このとき、カラー202のフランジ部2022が第2内筒部材7の周壁部71に向かって突出すると共に周壁部71と嵌合することで、第2点火装置20と第2内筒部材7との間の該空間は、フランジ部2022によって、蓋壁部72側の空間である伝火室S1と、周壁部71の下端部側の空間である流通空間S2と、に分割されている。伝火室S1と流通空間S2は、第2内筒部材7の内部(内側)に形成されている。より詳しくは、伝火室S1は、周壁部71と蓋壁部72と第2点火器201とカラー202と保持部203とによって囲まれることで形成されており、伝火室S1には、第2伝火薬G2が第2点火器201を取り囲むように充填されている。また、流通空間S2は、
周壁部71とカラー202と保持部203と下部シェル3とによって囲まれることで環状に形成されており、流通空間S2には、第2伝火薬G2が収容されていない状態となっている。
【0039】
ここで、
図3は、実施形態1に係る第2点火装置20の斜視図である。
図3に示すように、フランジ部2022の外周面は、櫛歯状に形成されている。より具体的には、フランジ部2022の外周面には、複数のフランジ側当接部CP1と、フランジ側当接部CP1に対して凹んだ複数のフランジ側隙間形成部GP1と、が周方向に交互に並んで形成されている。フランジ側当接部CP1は、第2内筒部材7の周壁部71と当接することで、フランジ部2022と周壁部71との嵌合状態を形成する部位となる。フランジ側隙間形成部GP1は、フランジ側当接部CP1よりも径方向内側に位置することで、周壁部71との間に隙間を形成する部位となる。これにより、
図2に示すように、ガス発生器100において、フランジ部2022と周壁部71とが、少なくとも一部において隙間を空けながら嵌合した状態となっている。この、フランジ部2022と周壁部71との間に形成された隙間が、第2点火器201の作動時に第2伝火薬G2の燃焼ガスの伝火室S1から流通空間S2への流入を可能とする流路である、流入路P1を形成している。即ち、流入路P1によって伝火室S1と流通空間S2とが連通されている。流入路P1の数量は、フランジ側隙間形成部GP1の数量に対応しており、本例では、複数の流入路P1が形成されている。
【0040】
伝火室S1から流通空間S2への流入する第2伝火薬G2の燃焼ガスは、伝火室S1から流通空間S2に向かう方向、即ち、概ね周壁部71の軸方向に沿って流入路P1を通り流通空間S2に流入する。
図4は、周壁部71の軸方向に直交する断面を示す図であって、
図4(A)は
図2のA-A断面図、
図4(B)は
図2のB-B断面図である。
図4では、カラー202と第2内筒部材7とを除く部品を省略して図示している。
【0041】
ここで、本明細書における「流入路の断面積」とは、特に指定しない限りは、流入路の流路面積のことであり、伝火薬の燃焼ガスが流入路を流れるときに、その流れる方向と概ね直交する断面における面積を指す。同様にして、「流通空間の断面積」とは、伝火薬の燃焼ガスが流通空間を流れるときに、その流れる方向と概ね直交する断面における面積を指す。本例の場合、流入路P1の単に「断面積」とは、流入路P1において周壁部71の軸方向と概ね直交する断面における面積を指し、流通空間S2の単に「断面積」とは、流通空間S2において周壁部71の軸方向と概ね直交する断面における面積を指す。また、「流入路の総断面積」とは、ガス発生器に形成された全ての流入路の断面積を足し合わせた面積のことをいう。本例のように複数の流入路が形成されている場合には、各流入路の断面積の総和が総断面積となり、流入路が1つのみ形成されている場合には、該流入路の断面積が総断面積となる。
図4(A)及び
図4(B)に示すように、ガス発生器100は、流入路P1の総断面積が流通空間S2の断面積よりも小さくなるように、構成されている。
【0042】
[シールカップ]
図2に示すように、伝火室S1には、符号8で示す金属製(例えばアルミニウム製)のシールカップが配置されている。シールカップ8は、燃焼初期の伝火室S1の圧力を所定値まで高める機能(圧力保持機能)を有しており、円盤状の底面部81と、底面部81の周縁から延在する筒状の筒状壁部82と、を含んで構成されている。底面部81には、貫通孔83が形成されており、シールカップ8は、貫通孔83に第2点火器201が貫通すると共にフランジ部2022の上面に底面部81が載置された状態で設けられている。底面部81が流入路P1を覆うことで、流入路P1が閉塞されている。これにより、第2伝火薬G2がシールカップ8により保持され、伝火室S1の第2伝火薬G2が流入路P1を通って流通空間S2に入り込むことが抑制されている。また、筒状壁部82は第2内筒部
材7の周壁部71に当接している。シールカップ8は、第1伝火薬G1の燃焼により伝火室S1の内圧が所定値以上に達すると開裂や変形をすることで、燃焼ガスが流入路P1を通って伝火室S1から流通空間S2へ流入することを許容するように構成されている。これにより、第2伝火薬G2の燃焼ガスの燃焼圧力を所定値まで高めることができる。なお、シールカップ8は、本願開示の技術において必須の構成ではない。ガス発生器は、シールカップ8に代えて、上述の圧力保持機能を有する他の構成を使用してもよい。但し、ガス発生器がシールカップ8を有しない場合、伝火室S1の第2伝火薬G2が流入路P1を通って流通空間S2に入り込まないように、流入路P1の大きさを第2伝火薬G2よりも小さくしたり、第2伝火薬G2の大きさよりも小さい目開きの金網を伝火室S1に配置することが好ましい。
【0043】
[フィルタ]
図1に示すように、フィルタ9は、筒形状を有しており、上端部が上部シェル2の天板部22に支持され、下端部が隔壁部材4の嵌合壁部42の環状段差部に支持された状態で、第1ガス発生剤110とガス排出孔13との間に配置されている。フィルタ9は、燃焼ガスが通過可能に構成されており、第1燃焼室11及び第2燃焼室12で発生した燃焼ガスは、フィルタ9を通過することで冷却される。このとき、フィルタ9は、燃焼ガスの燃焼残渣を捕集することで燃焼ガスを濾過する。また、フィルタ9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16が形成されている。
【0044】
[ガス発生器]
以上のように、ガス発生器100は、2つの点火器(第1点火装置10及び第2点火装置20)を備えるデュアルタイプのガス発生器として構成されている。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、第1点火装置10の第1点火器101が作動し、第1点火器101の作動タイミング以降に第2点火装置20の第2点火器201が作動する。ガス発生器100は、第1点火器101の作動による第1ガス発生剤110の燃焼と第2点火器201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、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。本実施形態においては、第2点火器201は、第1点火器101とは独立して作動するものであり、作動する場合には第1点火器101の作動時以降の所定のタイミングで作動する。各燃焼室内のガス発生剤の燃焼のタイミングは、これらの燃焼ガスの外部への放出タイミングに相関する。そのため、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る。なお、第2点火器201は、常に作動するものではなく、また、第1点火器101と同時に作動する場合もある。ガス発生器100は、センサ(図示せず)が感知した衝撃の大きさに応じて、衝撃が弱い場合には第2点火器201を作動させずに第1点火器101のみを作動させることや、衝撃が強い場合には第1点火器101と第2点火器201とを同時に作動させることができる。
【0045】
[動作例]
本実施形態に係るガス発生器100は、第2伝火薬G2の燃焼ガスの流速を緩和し、第2ガス発生剤120の破損等を抑制することができる。以下、ガス発生器100の動作について、第2点火器201が作動して第2伝火薬G2が燃焼したときの動作を中心に説明する。本例では、第2点火装置20が第1点火装置10に遅れて(つまり、第1点火装置10が作動した後に)作動した場合について説明する。
【0046】
まず、第1点火装置10の第1点火器101が作動すると、第1燃焼室11の伝火室111に充填された第1伝火薬G1が燃焼する。第1伝火薬G1の燃焼ガスによって仕切部材6が燃焼し、除去されることで、該燃焼ガスが第1ガス発生剤110と接触し、第1ガス発生剤110が着火される。第1ガス発生剤110が燃焼することで、第1燃焼室11
に高温・高圧の燃焼ガスが生成される。この燃焼ガスがフィルタ9を通過することで、燃焼ガスが冷却され、燃焼残渣が捕集される。フィルタ9によって冷却及び濾過された第1ガス発生剤110の燃焼ガスは、間隙16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。
【0047】
次に、第2点火装置20の第2点火器201が作動すると、第2燃焼室12の伝火室S1に充填された第2伝火薬G2が燃焼する。
図5は、実施形態1において第2点火器201が作動して第2伝火薬G2が燃焼したときの状態を説明するための図である。第2伝火薬G2の燃焼が開始した直後では、伝火室S1と流通空間S2とを連通する流入路P1がシールカップ8によって閉塞されているため、第2伝火薬G2の燃焼ガスは逃げ場を失い、その伝火室S1内での燃焼圧力が高められる。伝火室S1の内圧が所定値以上に達すると、
図5に示すようにシールカップ8が開裂し、第2伝火薬G2の燃焼ガスが流入路P1を通って伝火室S1から流通空間S2に流入可能となる。一方で、第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けた第2内筒部材7がフランジ部2022との嵌合を維持したまま軸方向に沿って上方向に移動することで、周壁部71の下端部が底板部32から離れ、周壁部71の下端部と下部シェル3の底板部32との間に環状の隙間が形成される。また、蓋壁部72が隔壁部材4の分割壁部41に当たることで、第2内筒部材7の上方向への移動が止まる。この隙間によって、符号P2で示す流出路が形成される。これにより、第2伝火薬G2の燃焼ガスが流出路P2を通って流通空間S2から第2内筒部材7の外部に流出可能となる。伝火室S1で発生した第2伝火薬G2の燃焼ガスは、流入路P1を通って流通空間S2に流入し、流通空間S2で一旦滞留した後、流出路P2を通って第2内筒部材7の外部に流出する。つまり、燃焼ガスは、伝火室S1から第2内筒部材7の外部に直接噴出されずに、流通空間S2を経由してから噴出される。このとき、上述のように、本例では、蓋壁部72における第2点火器201に対向する部位が隔壁部材4に向かって突出した突出面72aを形成し、突出面72aを環状傾斜面72bが取り囲んでいる。そのため、第2点火器201のカップ体C2から発生した点火薬の燃焼生成物は、突出面72a及び環状傾斜面72bにより反射され、シールカップ8側に存在する第2伝火薬G2を効率的に着火させる。
【0048】
流出路P2から流出する第2伝火薬G2の燃焼ガスは、周壁部71の径方向外側へ放射状に流出する。この燃焼ガスにより、第2内筒部材7の周囲に配置された第2ガス発生剤120が燃焼し、第2燃焼室12に高温・高圧の燃焼ガスが生成される。ここで、上述のように、流入路P1の総断面積が流通空間S2の断面積よりも小さくなるように構成されていることから、流通空間S2における第2伝火薬G2の燃焼ガスの流速は、流入路P1における流速よりも低いものとなる。つまり、燃焼ガスは、流通空間S2で減速させられる。その結果、流出路P2から流出する第2伝火薬G2の燃焼ガスの勢いが弱められ、燃焼ガスの衝撃で第2ガス発生剤120が破損するといった事態が抑制されている。
【0049】
第2ガス発生剤120の燃焼ガスは、連通孔15を経て第1燃焼室11へ移動し、フィルタ9によって冷却及び濾過された後に、間隙16を通り、ガス排出孔13からハウジング1の外部へと放出される。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。
【0050】
[作用・効果]
以上のように、本実施形態に係るガス発生器100では、第2点火装置20と第2内筒部材7との間に、蓋壁部72側に伝火室S1が形成され、周壁部71の下端部側に流通空間S2が形成されており、流通空間S2は、第2点火器201の作動時に第2伝火薬G2の燃焼ガスが伝火室S1から流入可能となるように構成され、且つ、第2点火器201の
作動時に該燃焼ガスが第2内筒部材7の外部に流出可能となるように構成されている。そして、該燃焼ガスが伝火室S1から流通空間S2に流入するために通る流路である流入路P1の総断面積は、流通空間S2の断面積よりも小さくなるように、構成されている。このようなガス発生器100によると、燃焼ガスを直接伝火室S1から第2内筒部材7の外部に流出させずに、流入路P1の総断面積よりも断面積が大きくなるように構成された流通空間S2を経由させてから流出させることで、燃焼ガスの流速を流通空間S2で減速させ、以て、第2内筒部材7の外部に流出する燃焼ガスの勢いを弱めることができる。その結果、燃焼ガスの衝撃による第2ガス発生剤120の破損を抑制することができ、所望の放出特性を安定して得ることが可能となる。
【0051】
ここで、本明細書において、「流出路の断面積」とは、特に指定しない限りは、流出路P2の流路面積のことであり、伝火薬の燃焼ガスが流出路を流れるときに、その流れる方向と概ね直交する断面における面積を指す。本例の場合、流出路P2の単に「断面積」とは、流出路P2において周壁部71の径方向と概ね直交する断面における面積を指す。また、「流出路の総断面積」とは、ガス発生器に形成された全ての流出路の断面積を足し合わせた面積のことをいう。複数の流出路が形成されている場合には、各流出路の断面積の総和が総断面積となり、本例のように流出路が1つのみ形成されている場合には、該流出路の断面積が総断面積となる。このとき、ガス発生器100は、流出路P2の総断面積が流通空間S2の断面積以下となるように構成されている。これにより、燃焼ガスが流通空間S2に滞留し易くなり、流通空間S2での燃焼ガスの流速を好適に低減させることができる。更に、ガス発生器100は、流出路P2の総断面積が流入路P1の総断面積よりも大きくなるように構成されている。これにより、流出路P2から流出する燃焼ガスの流速を更に低減することができる。つまり、ガス発生器において、流入路P1の総断面積をAP1とし、流通空間S2の断面積をAS2とし、流出路P2の総断面積をAP2とすると、AS2≧AP2とするのが好ましく、AS2≧AP2>AP1とするのが更に好ましい。
【0052】
また、ガス発生器100では、流出路P2は、第2内筒部材7が燃焼ガスの圧力を受けて周壁部71の下端部がハウジング1の底板部32から離れるように移動することで、周壁部71の下端部と底板部32との間に形成される。これにより、流出路P2が概ね環状に形成され、燃焼ガスを流出路P2から放射状に均等に流出させることができる。そのため、第2内筒部材7の周囲に配置された第2ガス発生剤120を効率良く燃焼させることができる。加えて、第2燃焼室12における第2ガス発生剤120の燃焼ガスの出口である連通孔15は、第2燃焼室12の上部に形成されている。つまり、連通孔15が蓋壁部72側に形成されており、流出路P2が周壁部71の下端部側に形成されるため、第2内筒部材7の周囲に配置された第2ガス発生剤120は、概ね下方から上方に向かって順番に燃焼することとなる。その結果、第2ガス発生剤120の燃焼残りを生じ難くすることができる。更に、第2内筒部材7は、第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けてフランジ部2022との嵌合を維持したまま軸方向に沿って上方向に移動するため、流入路P1の総断面積を一定に維持しつつ、第2内筒部材7の移動による流通空間S2の断面積の変化が抑えられる。これにより、伝火室S1での圧力や流入路P1を通過する燃焼ガスの流速が安定し、以て放出特性が安定する。
【0053】
また、ガス発生器100は、周壁部71と当接するフランジ側当接部CP1と、周壁部71との間に隙間を形成するフランジ側隙間形成部GP1と、をフランジ部2022の外周面に形成することで、フランジ部2022と周壁部71とを少なくとも一部において隙間を空けながら嵌合させ、該隙間によって流入路P1を形成することができる。フランジ部2022と周壁部71との間に隙間を形成することで、第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けた第2内筒部材7がフランジ部2022との嵌合を維持したまま上方向に移動し易くなり、第2伝火薬G2の燃焼ガスを早期に第2内筒部材7の外部へ流出させることができる
。また、フランジ部2022と周壁部71との間の隙間により、ガス発生器100の組み付けにおいて第2内筒部材7をフランジ部2022に圧入し易くなるという利点もある。
【0054】
なお、フランジ部2022は、本願開示の技術において必須の構成ではない。ガス発生器は、点火装置と内筒部材との間に伝火室と流通空間が形成され、流入路の総断面積が流通空間の断面積よりも小さく形成されていればよい。ガス発生器は、フランジ部を有さなくとも、点火装置と内筒部材との間隔を適宜調整することで、上述した伝火室と流通空間と流入路とを画定することができる。また、フランジ部を設ける場合であっても、フランジ部をカラー(点火器支持部)と一体に形成しなくともよく、カラーとは別体の部材でフランジ部を形成してもよい。
【0055】
また、流入路P1及び流出路P2の数量は、本例に限定されず、所望の総断面積に応じて適宜設定することができる。本例では、複数の流入路P1を周壁部71の周方向に沿って等間隔に配列することで、燃焼ガスを伝火室S1から流通空間S2へ均等に流入させることができる。また、上述のように第2ガス発生剤120が隙間121に入り込まないような範囲で、蓋壁部72と分割壁部41との距離を適宜変更することで、流出路P2の総断面積を所望の大きさに設定することができる。また、本願開示の技術は、流出路P2に加えて伝火室S1と第2内筒部材7の外部空間とを直接繋ぐ孔が設けられる場合を除外するものではない。例えば、周壁部71又は蓋壁部72に貫通孔を設けてもよい。ガス発生器は、伝火室で発生した燃焼ガスの少なくとも一部を、流通空間を経由させてから流出させることで、該一部のガスの流速を低減し、ガス発生剤の破損を抑制可能とする。
【0056】
[変形例1]
以下、実施形態1の変形例に係るガス発生器について説明する。変形例の説明では、
図1~
図5で説明したガス発生器100との相違点を中心に説明し、ガス発生器100と同様の点については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
【0057】
図6は、実施形態1の変形例1に係るガス発生器100Aにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図6では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。
図6に示すように、ガス発生器100Aは、第2点火器201が作動する前の状態で流出路P2が形成されている点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
【0058】
図7は、実施形態1の変形例1に係るガス発生器100Aの第2内筒部材7Aの下端部付近を示す斜視図である。
図7に示すように、第2内筒部材7
Aの下端部には、複数の当
接端部711と、当接端部711に対して周壁部71の軸方向に凹んだ複数の凹端部712と、が周方向に交互に並んで形成されている。
図6に示すように、この当接端部711がハウジング1の底板部32に当接するように第2内筒部材7Aが配置されることで、凹端部712と底板部32との間に隙間が形成され、該隙間によって流出路P2が形成されている。
【0059】
ガス発生器100Aは、ガス発生器100と同様に、流入路P1の総断面積が流通空間S2の断面積よりも小さくなるように構成されており、燃焼ガスの流速を低減することができる。更に、ガス発生器100Aでは、流出路P2の総断面積、即ち、各流出路P2の断面積の総和が、流通空間S2の断面積以下であって流入路P1の総断面積よりも大きくなるように構成されている。これにより、燃焼ガスの流速をより好適に低減することができる。また、ガス発生器100Aでは、複数の流出路P2を周壁部71の周方向に沿って等間隔に配列することで、燃焼ガスを流通空間S2から第2内筒部材7Aの外部へ均等に流出させることができる。そのため、第2内筒部材7Aの周囲に配置された第2ガス発生剤120を効率良く燃焼させることができる。加えて、ガス発生器100と同様に連通孔15が蓋壁部72側に形成されており、流出路P2が周壁部71の下端部側に形成されているため、第2内筒部材7Aの周囲に配置された第2ガス発生剤120が概ね下方から上方に向かって順番に燃焼することとなり、以て第2ガス発生剤120の燃焼残りを生じ難くすることができる。なお、変形例1においても、ガス発生器100の第2内筒部材7のように、第2内筒部材7Aが第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けて軸方向に沿って上方向に移動してもよい。この場合、周壁部71の当接端部711が底板部32から離れることで形成される当接端部711と底板部32との間の隙間によって、流出路P2の総断面積を増大させることができる。
【0060】
[変形例2]
図8は、実施形態1の変形例2に係るガス発生器100Bにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図8では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。
図8に示すように、ガス発生器100Bでは、ガス発生器100と同様に、周壁部71に向かって突出するフランジ部2022が周壁部71と嵌合することで、伝火室S1と流通空間S2とが隔てられている。ガス発生器100Bは、流入路P1がフランジ部2022を貫通する貫通孔として形成されている点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
【0061】
図9は、実施形態1の変形例2に係る第2点火装置20の斜視図である。
図9に示すように、変形例2に係るカラー202Bのフランジ部2022には、フランジ部2022を軸方向に貫通する複数の貫通孔TH1が、周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。
図8に示すように、ガス発生器100Bでは、これら貫通孔TH1によって、流入路P1が形成されている。貫通孔TH1の形状としては、円形、楕円形、矩形など、種々の形状を選択することができる。なお、ガス発生器100Bにおいて、フランジ部2022と周壁部71とが隙間を形成して嵌合してもよい。
【0062】
[変形例3]
図10は、実施形態1の変形例3に係るガス発生器100Cにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図10では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。また、
図11は、実施形態1の変形例3において第2点火器201が作動して第2伝火薬G2が燃焼したときの状態を説明するための図である。
図10及び
図11に示すように、ガス発生器100Cでは、ガス発生器100と同様に、フランジ部2022が周壁部71と嵌合することで、伝火室S1と流通空間S2とが隔てられている。ガス発生器100Cは、シールカップ8を有さずに符号2023で示す脆弱部を有する点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
【0063】
図10に示すように、脆弱部2023は、カラー202Cのフランジ部2022における外周縁の一部を含む部位によって形成されており、他の部位よりも薄肉となっている。そのため、脆弱部2023は、フランジ部2022における他の部位よりも変形し易くなっている。脆弱部2023は、第2点火器201の作動前には、第2内筒部材7の周壁部71と当接することで、伝火室S1と流通空間S2とを隔てている。
図11に示すように、第2点火器201が作動すると、脆弱部2023は、第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けて流通空間S2側に倒れるように変形する。これにより、流入路P1が形成され、燃焼ガスの伝火室S1から流通空間S2への流入が可能となる。なお、脆弱部2023は、フランジ部2022の外周縁を全て含むように形成されてもよい。つまり、脆弱部2023がフランジ部2022の周縁部に全周に亘って形成されてもよい。また、脆弱部2023の変形は、破壊や破断を伴うものであってもよく、脆弱部2023がカラー202から分離してもよい。
【0064】
[変形例4]
図12は、実施形態1の変形例4に係るガス発生器100Dにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図12では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。また、
図13は、
図12のC-C断面図である。
図12に示すように、ガス発生器100Dは、流入路P1の位置を決定するための構成を第2内筒部材7
D側に有する点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
【0065】
図12及び
図13に示すように、変形例4に係る第2内筒部材7Dの周壁部71には、径方向内側に突出する複数の内側突出部713が周方向に等間隔で並んで形成されている。そして、周壁部71は、内側突出部713においてフランジ部2022に圧入されている。これにより、周壁部71におけるフランジ部2022との嵌合部位の内周面には、フランジ部2022と当接する内筒側当接部CP2と、内筒側当接部CP2よりも径方向外側に位置することでフランジ部2022との間に隙間を形成する内筒側隙間形成部GP2と、が形成されている。
図13に示すように、内筒側当接部CP2は、内側突出部713における周壁部71の内周面として形成され、内筒側隙間形成部GP2は、内側突出部713以外の領域における周壁部71の内周面として形成されている。そして、フランジ部2022と内筒側隙間形成部GP2との間の隙間によって、流入路P1が形成されている。なお、ガス発生器100Dにおいても、ガス発生器100と同様に、第2内筒部材7Dが第2伝火薬G2の燃焼圧力を受けて軸方向に沿って上方向に移動することで、流出路P2が形成される。このとき、内筒側当接部CP2の軸方向における長さをL1とすると、ガス発生器100Dでは、第2内筒部材7Dの移動によりフランジ部2022と周壁部71との嵌合が外れることのないように、L1が設定されている。
【0066】
[変形例5]
図14は、実施形態1の変形例5に係るガス発生器100Eにおける第2点火装置20付近の構造を説明するための図である。
図14では、第2点火器201が作動する前の状態が示されている。ガス発生器100Eは、ガス発生器100Dと同様に、流入路P1の位置を決定するための構成を第2内筒部材7
E側に有する点でガス発生器100と相違し、その他の点では概ね同じである。
【0067】
図14に示すように、変形例
5に係る第2内筒部材7Eの周壁部71には、径方向外側に突出する外側突出部714が形成されている。そして、周壁部71は、外側突出部714以外の領域においてフランジ部2022に圧入されている。これにより、周壁部71におけるフランジ部2022との嵌合部位の内周面に、内筒側当接部CP2と内筒側隙間形成部GP2とが形成されている。内筒側当接部CP2は、外側突出部714以外の領域における周壁部71の内周面として形成され、内筒側隙間形成部GP2は、外側突出部714における周壁部71の内周面として形成されている。そして、フランジ部2022と内筒側隙間形成部GP2との間の隙間によって、流入路P1が形成されている。
【0068】
<実施形態2>
図15は、実施形態2に係るガス発生器300の軸方向断面図である。
図15に示すように、ガス発生器300は、上部シェル302と下部シェル303とが溶接固定されて形成されるハウジング301内に、燃焼室17と点火装置320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300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302は、筒状の上側周壁部321と該上側周壁部321の上端を閉塞する天板部322とを有し、これらにより内部空間を形成する。上側周壁部321の下端部によって上部シェル302の開口部が形成されている。上側周壁部321の下端部には、半径方向外側に延在した接合部323が繋がっている。下部シェル303は、筒状の下側周
壁部331と該下側周壁部331の下端を閉塞する底板部332とを有し、これらにより内部空間を形成する。また、底板部332には、点火装置320が固定される嵌合孔332bが形成されている。下側周壁部331の上端部には、半径方向外側に延在した接合部333が繋がっている。上部シェル302の接合部323と下部シェル303の接合部333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301が形成されている。また、上部シェル302の上側周壁部321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。
【0070】
点火装置320は、実施形態1で説明した第2点火装置20と同様の構成を有する。点火装置320は、ハウジング301の内部空間の概ね中央位置に配置され、下部シェル303の嵌合孔332bに固定されている。また、点火装置320を収容する内筒部材307は、実施形態1で説明した第2内筒部材7と同様の構成を有する。点火装置320と内筒部材307との間には、伝火室S1と流通空間S2とが形成され、点火装置320のフランジ部2022が周壁部71と嵌合することで、伝火室S1と流通空間S2とが隔てられている。点火装置320のフランジ部2022には、周壁部71と当接するフランジ側当接部CP1と、周壁部71との間に隙間を形成するフランジ側隙間形成部GP1とが形成され、該隙間によって流入路P1が形成されている。伝火室S1には、点火器205により燃焼する伝火薬G3が充填され、流入路P1を閉塞するシールカップ8が配置されている。ハウジング301の内部空間には、内筒部材307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、伝火薬G3の燃焼ガスにより燃焼するガス発生剤130が充填され、ガス発生剤130を取り囲むようにフィルタ9が配置されている。また、内筒部材307の蓋壁部72と上部シェル302の天板部322の間には、ガス発生剤130が入り込まない程度の隙間18が形成されている。なお、隙間18には、図示しないリテーナやクッションが配置されてもよい。
【0071】
ガス発生器300において、点火装置320の点火器205が作動すると、伝火室S1に充填された伝火薬G3が燃焼する。
図16は、実施形態2において点火器205が作動して伝火薬G3が燃焼したときの状態を説明するための図である。伝火室S1の内圧が所定値以上に達すると、シールカップ8が開裂し、伝火薬G3の燃焼ガスが流入路P1を通って伝火室S1から流通空間S2に流入可能となる。一方で、伝火薬G3の燃焼圧力を受けた内筒部材307がフランジ部2022との嵌合を維持したまま軸方向に沿って上方向に移動することで、周壁部71の下端部が底板部332から離れ、周壁部71の下端部とハウジング301の底板部332との間に環状の隙間が形成される。この隙間によって、流出路P2が形成される。これにより、伝火室S1で発生した伝火薬G3の燃焼ガスは、流入路P1を通って
流通空間S2に流入し、一旦流通空間S2で滞留した後、流出路P2を通って内筒部材307の外部(つまり、燃焼室17)に流出する。流出路P2から流出した伝火薬G3の燃焼ガスにより、燃焼室17に配置されたガス発生剤130が燃焼し、燃焼室17に高温・高圧の燃焼ガスが生成される。ここで、ガス発生器300においても、流入路P1の総断面積が流通空間S2の断面積よりも小さくなるように構成されている。これにより、流通空間S2において燃焼ガスが減速し、流出路P2から流出する伝火薬G3の燃焼ガスの勢いが弱められ、燃焼ガスの衝撃でガス発生剤130が破損するといった事態が抑制されている。ガス発生剤130の燃焼ガスは、フィルタ9によって冷却及び濾過された後に、間隙16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
301の外部へと放出される。
【0072】
実施形態2に係るガス発生器300においても、燃焼ガスを直接伝火室S1から内筒部材307の外部に流出させずに、流通空間S2を経由させてから流出させることで、燃焼ガスの流速を流通空間S2で減速させ、以て、内筒部材307の外部に流出する燃焼ガスの勢いを弱めることができる。その結果、燃焼ガスの衝撃によるガス発生剤130の破損を抑制することができ、所望の放出特性を安定して得ることが可能となる。
【0073】
<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。また、
図1から
図16で説明した実施例では、底板部32、332とカラー202とが別体のものを溶接等で固定した例を示したが、これらが予め一体に形成されているものを使用することもできる。
【符号の説明】
【0074】
1・・・・・・ハウジング
7・・・・・・第2内筒部材(内筒部材の一例)
71・・・・・周壁部
72・・・・・蓋壁部
20・・・・・第2点火装置(点火装置の一例)
201・・・・第2点火器(点火器の一例)
202・・・・カラー(点火器支持部の一例)
2022・・・フランジ部
120・・・・第2ガス発生剤(ガス発生剤の一例)
100・・・・ガス発生器
S1・・・・・伝火室
S2・・・・・流通空間
P1・・・・・流入路
P2・・・・・流出路