WO2003066390A1

WO2003066390A1 - Gas generator

Info

Publication number: WO2003066390A1
Application number: PCT/JP2003/001226
Authority: WO
Inventors: Akihiko Suehiro; Takayoshi Dosai; Tetsuo Saito; Tameo Kawakami; Eishi Sato
Original assignee: Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2003-08-14
Also published as: US7516983B2; KR100621132B1; PL370076A1; JP4136944B2; AU2003207250A1; KR20040077937A; CN1642791A; CN100445137C; EP1473202A1; JPWO2003066390A1; US20050225064A1

Description

明細書

ガス発生器技術分野

本発明は、エアバッグ等を膨張させるのに好適なガス発生器に関する。背景技術

自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するため、急速にエアバッグを膨張展開させるガス発生器は、ステアリングホイール内ゃィンストルメントパネル内に装着されたェアバッグモジュールに組み込まれている。そして、ガス発生器は、コントロールユニット（作動器）からの電気信号によって発火する点火器（スクイブ）により伝火剤（ェンハンサ）を燃焼させ、その火炎によってガス発生剤を燃焼させることにより、多量のガスを急激に発生させるものである。

従来のガス発生器としては、ガス発生剤の点火室に相当する中央空問部と、その外部に同心状に形成され、ガスの燃焼■冷却 ·スラグ捕集を行う燃焼 · フィルタ室に相当する環状空間部とを有するいわゆる 2筒式のガス発生器がある。

この種のガス発生器としては、例えば、特開平 9一 2 0 7 7 0 5号公報に開示されているものがある。このガス発生器は、第 8図に示すように、まず、ガス発生器のハウジングとして、 2筒構造の上容器 5 1と、 2重短管構造の下容器 5 4とを突き合わせて摩擦溶接することにより得られるハウジング構造の中央空間部を点火室とし、その周囲の環状空間部を燃焼 ' フィルタ室とする。点火室 Pには、下方からスタイプ 6 8、伝火薬 6 9が内装される。一方、燃焼 · フィルタ室 Fには、断面が両フランジのある凹形のリング状蓋部材 6 6を、各フランジ 6 6 d， 6 6 eがそれぞれ、上容器 5. 1のパリ 5 2 b、 5 3 bに当接して固定している。そして、この蓋部材 6 6と上容器 5 1とで挟まれた環状空間にガス発生剤 5 7、冷却 ·スラグ捕集部材 6 0が径方向に順に収納されることにより、燃焼 ' フィルタ室 Fは形成されている。また、ガス発生剤 5 7の層の上面及び下面には、それぞれ、リング状のクッション部材 5 8 , 5 9を介装している。また、冷却 'スラグ捕集部材 6 0の上面及び下面にはそれぞれ、シール部材 6 1及び 6 2 を介装している。さらに、ガス放出用オリフィス 5 3 aを塞ぐようなアルミ箔 6 4及び伝火用オリフィス 5 2 aを塞ぐようなアルミ箔 6 5 を貼り付けたものである。このような構成にすることで、ガス発生室 G内で発生したガスによる内圧の上昇に十分に耐え得るガス発生器が得られている。

し力しながら、この種の 2筒式ガス発生器の場合、第 8図に示すように、ガス発生器を構成する部品点数が多く、また、構造も複雑化していた。このため、ガス発生器の安全性を維持しつつ、製造コストを低減する場合にも限度があった。更に、ガス発生剤の収容量も少なく、その用途は主として運転席用であり、発生ガス量を大量に必要とする助手席用には使用できない。

また、自動車の助手席用エアバッグのガス発生器としては、例えば、第 9図に示すものがある。第 9図に示すように、従来の助手席用ェァバッグのガス発生器は、複数のガス放出孔 8 1 aを有する外筒 8 1 とこの外筒 8 1の開 Π端に摩擦圧接される蓋部材 8 2とでハウジング 8 0を構成している。そして、ノヽウジング 8 0内には内筒 8 5が揷入配置されている。内筒 8 5には、ガス透過孔 8 5 aが設けられ、また、その内部には、ガス発生剤 8 6が所定量装填され、内外筒間の環状空間内には、前記外筒 8 1に形成されているガス放出孔 8 1 aを閉塞する筒状バーストプレート 8 3と筒状フィルタ部材 8 4が配置されている。この筒状フィルタ部材 8 4は、ハウジング 8 0の小径化のため、可能な限り隙間なく密に充填されている。又、前記蓋部材 8 2には、衝突センサの衝突検知により点火する点火具 8 7と、この点火具 8 7で着火される伝火剤 8 8とからなる点火装置 8 9が配置されているこのように、従来の助手席用エアバッグのガス発生器は、筒状をしており、自動車のィンストノレメントパネ/レ内にィンストノレメントパネルに沿って横向きに長手方向両端部を固定した状態でェアバッグモジユールに装着されている。このため、インストルメントパネル内で広い占有面積が必要とされていた。また、エアバッグモジュールへの取り付けも構造も複雑であり、煩雑であった。

また、筒状をしているため、ハウジング内部へのガス発生剤 8 6の高い充填効率での充填が困難である。そのため、近年のガス発生器の小型軽量化の要望を満足するとともに、ガス発生量を従来と同等にするためには、ガス発生量の多いガス発生剤を使用する必要がある。そうすると、ガス発生の際の高い圧力に耐えうるハウジングが必要となる。

本発明は、ガス発生器の構造を簡易化できると共に、小型軽量化した場合であっても、ガス発生量が多く、優れたガス発生特性を発揮できるとともに、高い安全性を維持でき得るガス発生器を提供することを目的とする。 ' 発明の開示

本発明のガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングと、前記ハゥジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填された燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルタ部材と、前記ハゥジングに装着され前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であつて、前記ハゥジングを形成するイニシエータシェルとクロージャシェルのいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部と前記鏡板部から連続して形成される直径 Dの筒部を有し、前記筒部の直径 Dと前記ィニシエータシェルとクロージャシェルの各鏡板部の底部間距離 Hとの比 HZD の範囲が、 0 . 4〜1 . 3である。なお、直径 Dとしては、タロージヤシェルの外側間の長さ D ₁の値が好ましい。

このような構成によると、部品点数が少なく、簡易な構造であっても、燃焼室内でガス発生剤の燃焼により発生したスによって、ハウジング内の圧力が高まった場合であっても、ハウジングの変形を抑制することができる。また、部品点数を少なくでき、簡易な構造とできる。このため、ガス発生器の小型軽量化、製造コストの大幅な低減が可能となる。

また、本発明のガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシエルとで形成される金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填された燃焼室と、前記燃焼室を上下 2室に区画する仕切り板と、前記区画された第 1燃焼室及び第 2燃焼室の周囲にそれぞれ配置される第 1フィルタ部材及び第 2フィルタ部材と、前記ィニシエータシェルに装着され前記区画された第 1燃焼室及び第 2燃焼室内にそれぞれ装填されている前記ガス発生剤を着火燃焼させる第 1点火手段及び第 2点火手段と、前記ハゥジングに形成され、前記区画された第 1燃焼室及び第 2燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記ハゥジングを形成するイニシエータシェルとクロージヤシエルの!/、ずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部と前記鏡板部から連続して形成される直径 Dの筒部を有し、前記筒部の直径 Dと前記ィ二シエータシェルとクロージャシェルの各鏡板部の底部間距離 Hとの比 H/Dの範囲が、 0 . 4〜1 . 3、好ましくは 0 . 6〜1 . 3、より好ましくは 0 . 9〜； L . 3であるものである。なお、直径 Dとしては、クロージャシェルの外側間の長さの値が好ましい。

このような構成によると、点火手段を複数にし、ハウジング内の圧力が高まつた場合であつても、ハウジングの変形を抑制することができるため、小型軽量化が可能となる。これによつて、助手席用のガス発生器として使用した場合、ガス発生器の占有面積が小さくなり、ィンストルメントパネル等の意匠の自由度が広がる。

また、本発明のガス発生器は、前記イニシエータシェルとクロージヤシエルの鏡板部の短軸 d ₁と長軸 d ₂との比 d ₁ / ά ₂の範囲が 1〜 0 . 0 2、好ましくは 1〜0 . 1、より好ましくは 1〜0 . 3であるものである。

このような構成によると、ハウジング内で発生するガスによる圧力の上昇にも十分に耐えることができる。また、ハウジングの小型軽量化も可能になる。

また、本発明のガス発生器は、前記鏡板部は、断面が 3辺以上の直線が連続して形成された略半円形状又は略半楕円形状であるものである。

このような構成によると、ハウジングを容易に加工することができる。

また、本発明のガス発生器は、前記鏡板部が、曲率半径 Rの半球形状であり、前記筒部の直径 Dとの比 D /Rの範囲が 0 . 3〜2、好ましくは 0 . 9〜2、より好ましくは 1 . 2〜 2であるものである。ここで、直径 Dは、クロージャシェルの外側間の長さの値が好ましレ、。また、 Rは、クロージャシェルにおける半球形状の頭頂部における曲率半径である。

このような構成によると、ハウジング内で発生するガスによる圧力の上昇にも十分に耐えることができる。また、ハウジングの加工が容易になる。また、ハウジングの小型軽量化も可能になる。

また、本発明のガス発生器は、前記クロージャシェルに形成されている前記筒部の長さ hが 5 mm以上、好ましくは 1 0 mm以上、より好ましくは 1 0〜3 0 mmであるものである。

このような構成によると、ガス放出孔を密閉する部材として帯状シールを使用することができ、帯状シールをラブチヤ一部材とすることが可能となる。

また、本発明のガス発生器は、前記フィルタ部材の前記ガス放出孔の周辺部の肉厚が、前記フィルタ部材の上下端部のいずれか一方の肉厚よりも厚く形成されているものである。

このような構成によると、ガス放出時にガスの集中する部位のフィルタの損傷を抑制することが可能となり、ハウジング内部で発生したガスを効率良くフィルタ部材で冷却できる。また、発生したガス内の残渣を効率的に捕集できる。

また、本発明のガス発生器は、前記ガス放出孔が、前記ハウジングの周囲にジグザグに形成されているものである。

このような構成によると、ハウジング内部で発生したガスが放出される際にガスの集中を防ぐことができ、フィルタ部材を効率的に利用できる。

また、本発明のガス発生器は、前記点火手段が、周囲に複数の伝火孔を有する有底の内筒体と、前記内筒体に装填された伝火剤と、前記伝火剤に接するように設けられた点火器と、で構成されているものであ。

このような構成によると、点火器の作動によつて伝火剤が確実に着火し、点火手段からの火炎が確実に燃焼室に装填されているガス発生剤に伝達される。

また、本発明のガス発生器は、前記伝火孔が、前記内筒材の周囲にジグザグに形成されている。

このような構成によると、点火手段からの熱流が燃焼室全体に伝達されるようになり、効率良くガス発生剤を燃焼することができる。また、本発明のガス発生器は、前記伝火孔が、前記内筒体の筒部に軸方向に沿って長孔状に形成されているものである。

このような構成によると、燃焼室の形状が軸方向に広がっているような場合であっても対応することが可能となる。

また、本発明のガス発生器は、前記第 1点火手段及び第 2点火手段 1K 周囲に複数の伝火孔を有する有底の第 1内筒体及び第 2內筒体と、前記第 1内筒体及び第 2内筒体にそれぞれ装填された伝火剤と、前記伝火剤に接するように設けられた第 1点火器及び第 2点火器と、で構成されているものである。

このような構成によると、点火器の作動によって各内筒体に装填されている伝火剤が確実に着火し、区画された各燃焼室に装填されているガス発生剤に各点火手段からの火炎が確実に伝達される。

また、本発明のガス発生器は、前記伝火孔が、前記第 1内筒材及び前記第 2内筒材の周囲にジグザグに形成されているものである。

このような構成によると、各点火手段からの熱流が区画された各燃焼室全体に伝達されるようになり、各燃焼室に装填されているガス発生剤を効率良く燃焼することができる。

また、本発明のガス発生器は、前記伝火孔が、前記第 1内筒材及び前記第 2内筒材の筒部に軸方向に沿って長孔状に形成されているものである。

また、本発明のガス発生器は、前記第 1內筒体及ぴ第 2内筒体のいずれか一方が、前記 2室に区画された上側の第 2燃焼室内に位置するように長軸の筒体に形成されているものである。

このような構成によると、第 1内筒体及び第 2内筒体とを並設した場合であっても、各燃焼室それぞれに装填されているガス発生剤を燃焼する点火手段を設けることが可能となる。

また、本発明のガス発生器は、前記長軸に形成された第 1内筒体及び第 2内筒体のいずれか一方に形成されている前記伝火孔は、前記 2 室に区画された上側の第 2燃焼室內でのみ開口して形成されているものである。

このような構成によると、区画された各燃焼室に装填されたガス発生剤が各燃焼室に設けられている点火手段によって燃焼するようになる。これによつて、各燃焼室毎にガスを発生できるように制御できるまた、本発明のガス発生器は、前記仕^り板が、前記イニシエータシェルと前記クロージャシェルとで挟持され Tいるものである。このような構成によると'、少ない構成部品で確実にハウジング内の 01226

燃焼室を 2室に区画することが可能となる。

また、本発明のガス発生器は、イエシエータシェルとクロージヤシエルとで形成される金属製のハウジングと、前記ハゥジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填された燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルタ部材と、前記ハウジングに装着され前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記ハウジングが略球形状であるものである。

また、本発明のガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシエルとで形成される金属製のハゥジングと、前記ハゥジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填された燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルタ部材と、前記ハウジングに装着され前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記ハウジングが略楕円球形状であるものである。

また、本発明のガス発生器において装填されるガス発生剤は、両端が閉鎖された中空体形状、好ましくは両端が閉鎖された円筒状のものである。

このような構成によると、着火後暫くの間の出力は弱く、その後急速に出力が増大するという特性のガス発生器となる。これは、このような形状のガス発生剤では、着火後閉鎖された端部が燃焼により開通するまでの間は、外表面のみが燃焼するので、ガス発生速度は緩やかであり、その後外表面と內表面の二面燃焼となり、ガス発生速度は急激に増加する。すなわち、このような形状のガス発生剤は、エアバッグの加害性を低減する上で好適なタンク内圧カー時間曲線とされる S 字状の曲線を描くガス発生剤である。

また、このような形状のガス発生剤は、両端が閉鎖されているため、単孔筒状の形状のものに比し圧縮強度が高く、その結果振動に対しても強いので、長時間自動車に搭載された後も燃焼特性の安定したガス発生器が得られる。さらに、両端を閉鎖した形状のガス発生剤では、圧縮強度が高いので、高い密度で燃焼室内に充填することができ、より小型化及び軽量化したガス発生器が得られる。

本発明の助手席用ェァバッグモジュールは、本発明のガス発生器をそのフランジ部でエアバッグモジュールのガス発生器保持部に、ガス放出孔がエアバッグ内に配置されるようにして固定したものである。このような構成によると、従来の助手席用ガス発生器に比し、エアバッグモジュールを小さくすることができる。すなわち、従来の助手席用ガス発生器では、円筒状の形状をしており、エアバッグモジュ一ルのガス発生器保持部に、円筒部分を横向きにして長手方向両端部で固定している。このガス発生器保持部は、ガス放出孔が円筒部分に存在するため、ガス発生器全体を覆う構造となっている。また、助手席用ガス発生器は、乗員との距離があるインストルメントパネルに設置するため、発生させるガス量を多くする必要があり、円筒部分も長いものになっている。このため、従来の助手席用ガス発生器を組み込んだエアバッグモジュールは必然的に大きくならざるを得ない。これに対し、本発明のガス発生器は、ガス放出孔を有する円筒部分を縦置きにして円筒部分に存在するフランジ部でエアバッグモジュールのガス発生器保持部に固定することができるので、ガス発生器保持部はガス発生器全体を覆う必要がない。また、本発明のガス発生器は従来の助手席用ガス発生器より小さく、その結果、エアバッグモジュールを小さくすることができる。

また、従来の助手席用ガス発生器を使用したエアバッグモジュールのようにガス発生器全体を覆う必要がないので、エアバッグモジユールのガス発生器保持部の構造も簡単にすることができる。

また、本発明のエアバッグモジュールは、ガス発生器を 1つ有するものである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施形態の一例のガス発生器の断面図である。第 2図は、本発明の実施形態におけるガス発生器の外観図である。第 3図は、本発明の他の実施形態例のガス発生器の断面図である。第 4 図は、本発明の他の実施形態例のガス発生器の断面図である。第 5図は、本発明の他の実施形態例のガス発生器の断面図である。第 6図は、本発明の他の実施形態例のガス発生器の断面図である。第 7図は、本発明の実施形態例に係るガス発生器の鏡板部の短'軸 d と長軸 d ₂ とを説明するための図である。第 8図は、従来の 2筒式のガス発生器の一例を示す断面図である。第 9図は、従来の助手席用ガス発生器の一例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るガス発生器の実施形態例について説明する。

第 1図に本発明の実施形態の一例に係るガス発生器 A 1の断面図を示す。第 1図において、ガス発生器 A 1は、エアバッグを膨張展開させるもので、鉄、ステンレス、アルミニウム、鋼材等の金属製のィニシエータシェル 1とクロージャシェル 2とからなる略球形状のハウジング 3と、このハウジング 3内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤 4が装填された燃焼室 5と、燃焼室 5の周囲に配置されたフィルタ部材 6と、ハウジング 3に装着され、燃焼室 5内のガス発生剤 4を着火燃焼させる点火手段 7と、で構成されている。クロージャシェル 2は、直径 Dの筒部 9と、筒部 9から連続して形成される半球形状の鏡板部 1 0と、筒部 9から径外方に延びるフランジ部 1 2とで構成されている。筒部 9には、複数のガス放出孔 8が、その周囲にジグザグに形成されている（第 2図参照）ことが好ましい。ガス放出孔 8が、ジグザグに形成されることで、ハウジング 3內で発生したガスが、集中することなく放出される。このため、フィルタ部材 6の損傷を抑制する。また、フィルタ部材 6を広い範囲で使用することができ、フィルタ部材 6を効率良く利用することができる。これら、ガス放出孔 8は、ジグザグに形成される以外にも、例えば、 2 列、 3列等の複数列形成することで、同様の効果を得ることもできるまた、これらガス放出孔 8の孔径は、均一のものに限らず、大小の径のガス放出孔 8を交互に形成するようにしても良い。また、このガス放出孔 8は、第 2図に示すように筒部 9の軸方向に 2列に形成するものに限定されるものではなく、 3列、 4列等複数形成されていてもよい。また、孔径も、大小の 2通りだけでなく、 3通り、 4通り等複数の孔径とすることができる。このように、ガス放出孔 8の孔径を制御することによって、ハウジング 3内の圧力を制御することができる。例えば、ガス放出孔 8の孔径を大きくすることによって、ハウジング 3内の圧力上昇を抑えることができる。このため、ハウジング 3内の圧力に合わせて、ハウジング 3を形成するクロージャシェル 2及びイニシエータシェル 1の肉厚を薄くすることもできる。また、使用するガス発生剤 4の種類に合わせて、孔径を制御することによって、ガス発生特性を制御することもできる。イニシエータシェル 1及びク口ージヤシエル 2の肉厚は、 1 . 5〜 3 mmの範囲が好ましい。

また、これらガス放出孔 8には、筒部 9の内周部に帯状のアルミ二ゥムテープ等のラプチヤ一部材 1 1が貼り付けられて、燃焼室 5内を密封している。この筒部 9の長さ hは、通常 5 mm以上、好ましくは 5〜3 0 mm、より好ましくは 1 0〜 3 0 mmである。これによつて、ラブチヤ一部材 1 1として帯状テープを用いることができると共に、ラブチヤ一部材 1 1を容易に且つ確実に貼り付けることができるからである。

鏡板部 1 0の短軸 d iと長軸 d ₂との比 d / d ₂の範囲は、通常 1

〜0 . 0 2である。好ましい範囲は 1〜0 . 1、より好ましい範囲は 1〜0 . 3である。このような範囲内とすることによって、ガス発生器内で発生したガスによる内圧にも十分耐え得ることができる。ここで、鏡板部 1 0の短軸 d iと長軸 d ₂は、第 7図に示すとおりであり、この比 d d ₂が 1であるということは、鏡板部 1 0が半球形状をしていることを示す。

また、鏡板部 1 0は、半球形状である場合、曲率半径 Rと、筒部 9 の直径 Dとの比 D ZRの範囲が、通常 0 . 3〜2であることが好ましい。好ましい範囲は 0 . 9〜2、より好ましい範囲は 1 . 2〜2である。なお、筒部 9の直径 Dは、後記する第 1図で示される長さの値が好ましい。曲率半径 Rは、鏡板部 1 0の頭頂部における曲率半径である。

このように、鏡板部を半球形状または半楕円球形状とすることによつて、燃焼室 5で発生するガスのガス圧力が集中する部分をなくすことができる。このため、ガス発生器の構成部品点数を少なくし、構造を簡易な'ものとした場合であっても、ガス発生時にハウジングの変形を極めて小さくすることができる。

クロージャシェル 2に圧接、溶接等によって接合されるィニシエータシェノレ 1は、前述のクロージャシェル 2と同様、筒部 1 3と、筒部 1 3から連続して形成される半球形状の鏡板部 1 4とで構成されている。そして、鏡板部 1 4の中心部には、点火手段 7が設けられている。筒部 1 3が形成されていることによって、クロージャシェル 2と圧接、溶接等による接合を容易に行うことができる。なお、クロージャシェル 2に直接、鏡板部 1 4の端部で圧接、溶接等によって接合が行えるのであれば、この筒部 1 3は、形成されていなくともよく、ィニシエータシェル 1は、鏡板部 1 4のみで構成することもできる。このイニシエータシェノレ 1の鏡板部 1 4も、前述のクロージャシェル 2の鏡板部 1 0と同様に、短軸 d と長軸 d ₂との比 d i / d ₂の範囲が、通常 1〜0 . 0 2、好ましくは 1〜0 . 1、より好ましくは 1 〜0 . 3である。これによつて、イニシエータシェノレ 1とクロージャシェル 2と力 S、接合されて一体となったときに、略球形状あるいは略楕円球形状のハウジング 3を形成することができる。

鏡板部 1 4の中心部に設けられている点火手段 7は、周囲に複数の伝火孔 1 5を有する有底の内筒体 1 6と、この内筒体 1 6内に装填された伝火剤 1 7と、この伝火剤 1 7に接するように設けられた点火器 1 8とで構成されている。ェンハンサはガス発生剤を確実に燃焼開始させるために、用いられる。伝火剤 1 7としては、一般に用いられている B /K N 0 ₃に代表される金属粉及び酸化剤からなる組成物、含窒素化合物、酸化剤及び金属粉を含む組成物、或いはガス発生剤組成物の使用可能である。これら伝火剤 1 7における各成分の含有量は、金属粉及び酸化剤からなる場合、金属粉成分は 1〜3 0重量。 /。、酸化剤成分は 7 0〜 9 5重量％の範囲が好ましく、含窒素化合物、酸化剤及び金属粉を含む組成物の場合、金属粉成分は 1〜3 0重量％、含窒素有機化合物は 0 ~ 4 0重量％、及び酸化剤成分は 5 0〜 9 0 %の範囲が好ましい。また、必要に応じて、成型用バインダ'を 0〜 1 0重量％含んでもよい。成型用バインダとしては一般にガス発生剤に使用可能なものを用いることができる。伝火剤 1 7の形状としては、粉状、顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレツト状あるいは両端が閉鎖された筒状の成形体を使用することがでぎる。

内筒体 1 6は、点火手段保持部 1 9に力シメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、内筒体 1 6は、点火手段保持部 1 9が鏡板部 1 4に溶接等の任意の方法で固定されることで、イニシエータシェル 1に固定されている。また、この内筒体 1 6は、ハウジング 3内に形成されている燃焼室 5の一端側から、燃焼室 5の略中心に至る長筒状となっている。そして、その周囲には、複数の伝火孔 1 5が、内筒体 1 6の軸方向に沿って、通常、. ジグザグ、丸孔状又は長孔状に形成されているが、これら伝火孔 1 5は、內筒体 1 6の軸方向に沿って相隣り合うもの同士が、第 1図に示すように並設されないようにジグザグに形成されているのが好ましい。このため、この点火手段 7から噴出する熱流は、燃焼室 5内全体に効率良く噴出される。

これら、クロージャシェノレ 2とイニシエータシェル 1 とで構成されるハウジング 3内には、筒部 9、 1 3の内壁に沿ってフィルタ部材 6が設けられている。フィルタ部材 6は、例えば、メリヤス編み金網、平織金網、クリンプ織り金属線材或いは巻き金属線材の集合体を円環状に成形することによって安価に製作される。このフィルタ部材 6 は、クロージャシェル 2及ぴイニシエータシェノレ 1の鏡板部 1 0 , 1 4の内面にそれぞれ設けられている押え部材 2 0 , 2 1によって、ノヽウジング 3の内壁側に押えられている。

また、フィルタ部材 6の外周部のガス放出孔 8の周辺部には、フィルタ押え部材 2 4が設けられている。フィルタ押え部材 2 4は、いわゆるパンチングメタノレと称される複数の孔が形成された板状部材がリング状に形成されているものである。このように、ガス放出孔 8の周辺部のフィルタ部材 6の外周部にフィルタ押え部材 2 4を設けることで、ガスが放出する際の圧力によってフィルタ部材 6が変形することが抑制される。

フィルタ部材 6の內周部には、ガス発生剤 4が装填されている。そして、これらガス発生剤 4が、点火手段 7からの熱流によって燃焼する燃焼室 5となっている。

ガス発生剤 4は、非アジド系組成物であって、例えば燃料と、酸化剤と、添加剤（バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤）どで構成されるものを使用することができる。

燃料としては、例えば含窒素化合物が挙げられる。含窒素化合物としては、例えばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グァニジン誘導体、ァゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体、ゥレア誘導体、アンミン錯体から選ばれる 1·種又は 2種以上の混合物を挙げることができる。

トリァゾール誘導体の具体例としては、例えば 5—ォキソ一 1 ， 2 , 4—トリァゾール、アミノトリアゾ一ル等を挙げることができる。テトラゾール誘導体の具体例としては、例えばテトラゾール、 5—アミノテトラゾール、硝酸ァミノテトラゾール、ニトロアミノテトラゾーノレ、 5， 5，一ビー 1 Η—テトラゾール、 5 , 5 ' ービ一 1 H—テトラゾーノレジアンモ -ゥム塩、 5 , 5，一ァゾテトラゾーノレジグァニジゥム塩等が挙げられる。グァニジン誘導体の具体例としては、例えばグァニジン、ニトログァニジン、シァノグァニジン、トリアミノグァ二ジン硝酸塩、硝酸グァニジン、硝酸アミノグァ二ジン、炭酸グァニジン等が挙げられる。ァゾジカルボンアミド誘導体の具体例としては、例えばァゾジカルボンアミド等が挙げられる。ヒドラジン誘導体の具体例としては、例えば力ルボヒドラジド、カルポヒドラジド硝酸塩錯体、蓚酸ジヒドラジド、ヒドラジン硝酸塩錯体等が挙げられる。ゥレア誘導体としては、例えばビウレットが挙げられる。アンミン錯体としては、例えばへキサアンミン銅錯体、へキサアンミンコバルト錯体、テトラアンミン銅錯体、テトラアンミン亜鉛錯体等等が挙げられる。

これらの含窒素化合物の中でもテトラゾール誘導体及びグァニジン誘導体から選ばれる 1種又は 2種以上が好ましく、特にニトログァニジン、硝酸グァニジン、シァノグァニジン、 5—アミノテトラゾーノレ、硝酸ァミノグァニジン、炭酸グァニジンが好ましい。

ガス発生剤 4中におけるこれら含窒素化合物の配合割合は、分子式中の炭素原子、水素原子及ぴその他の酸化される原子の数によって異なるが、通常 2 0〜7 0重量％の範囲が好ましく、 3 0〜6 0重量％の範囲が特に好ましい。また、ガス発生剤に添カ卩される酸化剤の種類により、含窒素化合物の配合割合の絶対数値は異なる。しかしながら、含窒素化合物の配合割合の絶対数値が、完全酸化理論量より多いと発生ガス中の微量 C O濃度が増大する、一方、含窒素化合物の配合割合の絶対数値が、完全酸化理論量及びそれ以下になると発生ガス中の微量 N O X濃度が増大する。従って両者の最適バランスが保たれる範囲が最も好ましい。

酸化剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、ァンモユウムから選ばれたカチオンを含む硝酸塩、亜硝酸塩、過塩素酸塩の少なくとも 1種から選ばれた酸化剤が好ましい。硝酸塩以外の酸化剤、即ち亜硝酸塩、過塩素酸塩等のエアバッグインフレータ分野で多用されている酸化剤も用いることができるが、硝酸塩に比べて亜硝酸塩分子中の酸素数が減少すること又はバッグ外へ放出されやすい微粉状ミストの生成を減少させる等の観点から硝酸塩が好ましい。硝酸塩としては、例えば硝酸ナトリゥム、硝酸力リゥム、硝酸マグネシゥム、硝酸ストロンチウム、相安定化硝酸アンモニゥム、塩基性硝酸銅等を挙げることができ、硝酸ストロンチウム、相安定化硝酸アンモ- ゥム、塩基性硝酸銅がより好ましい。

ガス発生剤中の酸化剤の配合割合は、.用いられる含窒素化合物の種類と量により絶対数値は異なるが、 3 0〜8 0重量％の範囲が好ましく、特に上記の C O及ぴ N O X濃度に関連して 4 0〜7 5重量％の範囲が好ましい。

添加剤であるバインダは、ガス発生剤の燃焼挙動に大幅な悪影響を与えないものであれば何れでも使用可能である。バインダとしては、例えば、力/レポキシメチルセ/レロースの金属塩、メチ /レセルロース、ヒドロキシェチノレセノレロース、酢酸セノレロース、プロピオン酸セ /レロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、微結晶性セルロース、グァガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、澱粉等の多糖誘導体、ステアリン酸塩等の有機バインダ、二硫化モリブデン、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケィソゥ土、カオリン、シリカ、アルミナ等の無機バインダを挙げることができる。

バインダの配合割合はプレス成型の場合 0 ~ 1 0重量％の範囲が好ましく、押出成型においては 2〜1 5重量⁰ /₀の範囲であることが好ましい。添加量が多くなるにい成型体の破壊強度が強くなる。ところ力組成物中の炭素原子及び水素原子の数が増大し、炭素原子の不完全燃焼生成物である微量 C Oガスの濃度が高くなり、発生ガスの品質が低下する。また、ガス発生剤の燃焼を阻害することから、最低量での使用が好ましい。特に 1 5重量％を超える量では酸化剤の相対的存在割合の増大を必要とし、ガス発生化合物の相対的割合が低下し、実用できるガス発生器システムの成立が困難となる。

また、添加剤として、バインダ以外の成分としては、スラグ形成剤を配合することができる。スラグ形成剤は、ガス発生剤中の特に酸化剤成分から発生する金属酸化物との相互作用により、ガス発生器内のフィルタでの濾過を容易にするために添加される。

スラグ形成剤としては、例えば、窒化珪素、炭化珪素、酸性白土、シリカ、ベントナイト系、力オリン系等のアルミノケィ酸塩を主成分とする天然に産する粘土、合成マイ力、合成力オリナイト、合成スメクタイト等の人工的粘土、含水マグネシウムケィ酸塩鉱物の一種であるタルク等から選ばれるものを挙げることができ、これらの中でも酸性白土又はシリカが好ましく、特に酸性白土が好ましい。スラグ形成剤の配合割合は 0〜 2◦重量⁰ /₀の範囲が好ましく、 2〜1 0重量％の範囲が特に好ましい。多すぎると線燃焼速度の低下及びガス発生効率の低下をもたらし、少なすぎるとスラグ形成能を十分発揮することができない。

ガス発生剤の好ましい組合せとしては、 5 -アミノテトラゾール、硝酸ストロンチウム、合成ヒドロタルサイト、及び窒化珪素を含むガス発生剤、または、硝酸グァニジン、硝酸ストロンチウム、塩基性硝酸銅、酸性白土を含むガス発生剤が挙げられる。

また、必要に応じて燃焼調節剤を添加してもよい。燃焼調整剤としては金属酸化物、フエ口シリコン、活性炭、グラフアイト、或いはへキソーゲン、ォクト一ゲン、 5—ォキソ一 3—二トロ一 1 , 2， 4 - トリァゾールといった化合火薬が使用可能である。燃焼調整剤の配合割合は 0〜2 0重量。/。の範囲が好ましく、 2〜1 0重量。/。の範囲が特に好ましい。多すぎるとガス発生効率の低下をもたらし、また、少なすぎると十分な燃焼速度を得ることができない。

以上のような構成によるガス発生剤形状としては、ペレット状、円柱状、単孔円筒状、多孔円筒状、ディスク状、両端が閉鎖された中空体形状のもの、好ましくは両端が閉鎖された円筒状のものが使用できる。

本発明で使用する両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤の製造方法の一例を説明する。前記した含窒素化合物、酸化剤、スラグ形成剤及びバインダで構成される非アジド系組成物は、まず、 V型混合機

、またはボールミル等によって混合される。更に水、又は溶媒（例えば、エタノール）を添加しながら混合し、湿った状態の薬塊を得ることができる。ここで、湿った状態とは、ある程度の可塑性を有する状態であり、水又は溶媒を好ましくは 1 0〜 2 5 %、より好ましくは 1 3〜1 8 %含有している状態にあるものをいう。この後、この湿った状態の薬塊をそのまま押出成型機（例えば、ダイス及び内孔用ピンを出口に備えたもの）により、外径が、好ましくは 1 . 4 mm~ 4 mm で、より好ましくは 1 . 5 mm〜3 . 5 mmであり、内径が、好ましくは 0 . 3 mm〜l . 2 mmであり、より好ましくは 0 . 5 mm〜 1 . 2 mniの中空筒状成型体に押出成型する。その後、押出成型機で押出された中空筒状成型体を一定間隔で押圧して両端が閉鎖された筒状成型体が得られる。通常は、該中空筒状成型体を一定間隔で押圧した後、それぞれ閉鎖された窪み部分で折るようにして切断した後、通常、 50〜 60°Cの範囲で 4〜 10時間乾燥し、次いで、通常、 1 0 5~ 1 20°Cの範囲で 6〜 10時間乾燥という 2段階による乾燥を行うことにより、端部が閉鎖された状態で、内部に空間を有した筒状のガス発生剤を得ることができる。このように得られたガス発生剤の長さは、通常、 1. 5~8mmの範囲にあり、好ましくは 1. 5~7mmの範囲にあり、より好ましくは 2〜 6. 5 mmの範囲にある。

また、ガス発生剤の線燃焼速度は定圧条件下で測定され、経験的に以下の V i e 1 1 eの式に従う。

r = a P ⁿ

ここで、 rは線燃焼速度、. aは定数、 Pは圧力、 nは圧力指数を示す。この圧力指数 nは、 Y軸の燃焼速度の対数に対する X軸の圧力の対数プロットによる勾配を示すものである。

本実施形態例に係るガス発生器に用いられるガス発生剤の好ましい線燃焼速度の範囲は、 70 k g f Zcm²下で 3〜6 Omm/秒であり、より好ましくは 5〜3 5mtnノ秒であり、また、好ましい圧力指数の範囲は n = 0. 90以下、より好ましくは n = 0. 75以下、特に好ましくは n = 0. 60以下である。

また、線燃焼速度を測定する方法としては、ストランドバーナ法、小型モータ法、密閉圧力容器法が一般に挙げられる。具体的には所定の大きさにプレス成型した後、表面にリストリクターを塗布することにより得られた試験片を用いて、ヒューズ切断法等により、高圧容器中で燃焼速度を測定する。この時、高圧容器内の圧力を変数に線燃焼速度測定し、上記 V i e 1 1 eの式から圧力指数を求めることができる。

また、燃焼室 5のクロージャシェル 2の鏡板部 10側には、クッシヨン部材 22が設けられている。これらクッション部材 ^{2 2}は、例えば、セラミックスフアイバー、発泡シリコン等で形成されており、振動等によって、燃焼室 5内に装填されているガス発生剤 4の割れ等の破壌を防止している。

また、イニシエータシェル 1とクロージャシェル 2とが接合されて形成されるハウジング 3は、イニシエータシェル 1とクロージャシェル 2の各鏡板部 1 4， 1 0の底部間距離 Hと、筒部 9の直径 Dとの比 H/Dが、通常 0 . 4〜： 1 . 3、好ましくは 0 . 6〜 1 . 3、より好ましくは 0 . 9〜1 . 3とする。このような範囲とすることで、ガス発生器を小型軽量化できるとともに、燃焼室 5内で発生するガスによる圧力にも十分に耐え得る強度を持たせることができる。

また、このように、筒部 9 , 1 3の直径 Dとの比 HZDが 0 . 4〜 1 . 3、好ましくは 0 . 6〜1 . 3、より好ましくは 0 . 9〜1 . 3 とすることによって、ガス発生器を小型軽量化した場合であつても、ガス発生剤 4の充填を行いやすく、高い充填効率でガス発生剤を充填することができる。ここで、本実施形態例に係るガス発生器は、例えば、自動車の助手席用に使用する場合における、 Hは、 4 5 mm以上、 9 O mm以下の範囲とすることが好ましい。このように、ガス発生器を小型軽量化した場合であっても、従来と同様の量のガス発生剤を充填することができ、ガス発生量が少なくなることがない。また、このように、従来と同等のガス発生量を得ることができるにもかかわらず、小型軽量化が可能となるのは、前述したように、ハウジングに鏡板部 1 4 , 1 0が形成されているため、ハウジング内部に圧力の集中する部分がなく、高い圧力にも十分に耐え得ることができ、ガス発生時めハゥジングの変形が極めて小さいからである。

この様に構成されるガス発生器 A 1は、 1筒式のガス発生器として、主に、助手席側のインストルメントパネル内に装着されることにな

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るエアバッグモジュールに組み込まれる。

エアバッグモジュールに取り付けられる際には、フランジ 1 2をモジュールに固定することによって取り付けることができる。このため、従来の筒状をした助手席用ガス発生器のように、モジュールへの取り付けが煩雑でなく、非常に容易に行うことが可能となる。また、ガス発生器が小型軽量化されているため、ィンストルメントパネル内で占有面積が小さくなる。これによつて、インストルメントパネルの意匠の自由度が高まる。

そして、エアバッグモジュールに組み込まれた後、ガス発生器 A 1 の点火手段 7は、図示省略する車両側コネクタに接続される。なお、運転席側に用いることも可能である。

以上のようにして、自動車に接続されたガス発生器 A 1は、例えば、衝突センサが自動車の衝突を検出することで、点火手段 7に接続されているスタイプ点火回路によって点火手段 7が作動して、燃焼室 5 内のガス発生剤 4を燃焼させて高温ガスを発生させる。このとき、燃焼室 5内は圧力が上昇するが、ハウジング 3は略球形状であるため、燃焼室 5內での圧力上昇に十分に耐え得る強度を有し、変形は極めて小さい。そして、燃焼室 5内で発生した高温ガスは、フィルタ部材 6 を通過して、ラプチヤ一部材 1 1を破ってガス放出孔 8から放出される。高温ガスがフィルタ部材 6を通過する際に、ガスの冷却及び残渣の捕集がなされる。また、フィルタ部材 6が、燃焼室 5の略全域にわたり設けられているため、フィルタ部材 6を有効に利用することができる。このため、十分に冷却されるとともに、残渣が十分に捕集されたガスを放出することが可能となる。

なお、本発明に係るガス発生器は、前述の第 1の実施形態例に限定されるものではない。例えば、第 3図に示すように、燃焼室 5内に設置されるフィルタ部材 6のガス放出孔 8周辺部の肉厚が、フィルタ部材 6の上下端部いずれか一方の肉厚よりも厚く形成するようにもできる。また、図示していないが、フィルタ部材 6の上端部から下端部にかけて肉厚が薄くなるように傾斜を持たせたものであってもよい。このように、フィルタ部材 6のガス放出孔 8周辺部の肉厚を上下端部いずれか一方の肉厚に比べて厚くすることによって、燃焼室 5内で発生したガスが放出される時にガス放出孔 8周辺に集中した場合であつても、フィルタ部材 6の損傷を抑制することができる。これによつて、フィルタ部材 6によるガスの冷却及び残渣の捕集機能が損なわれることを防止できる。

また、クロージャシェル 2及びイニシエータシェル 1の鏡板部 1 0 , 1 4のいずれか一方又は両方を、第 4図に示すように、その断面が 3 辺以上の直線が連続して形成された略半円形状又は略半楕円形状とすることもできる。これによつて、ハウジング内の圧力が上昇した場合でも応力集中を抑制でき、ハウジングの小型軽量化も可能になる。また、ハウジングを容易に加工することができる。

また、図示していないが、ガス発生器の設置場所に合わせて、ィニシエータシェノレ 1及びクロージャシェノレ 2のいずれか一方の鏡板部 1 4， 1 0の断面を半円形状とし、他方を半楕円形状とすることもできる。

また、本発明に係るガス発生器は、前述の実施形態例に限定されるもの以外に、例えば、第 5図に示すように、ハウジング 3内を仕切り板 3 0で上下に 2室に区画することも可能である。なお、第 5図において、第 1図乃至第 4図と同一部材については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

第 5図に示すガス発生器 A 2は、イニシエータシェル 1とクロージヤシエル 2とで形成される金属製のハウジング 3と、このハウジング 3内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤 4が装填された燃焼室 5と、この燃焼室 5を上下 2室に区画する仕切り板 3 0 で構成されている。そして、この仕切り板 3 0で区画された第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 bの周囲にそれぞれ配置される第 1フィルタ部材 6 a及び第 2フィルタ部材 6 bと、イニシエータシェル 1に装着され、仕切り板 3 0によって区画された第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 b内にそれぞれ装填されているガス発生剤 4を着火燃焼させる第 1点火手段 7 a及び第 2点火手段 7 bと、ハウジング 3に形成され、区画された第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 bで発生したガスを放出する複数のガス放出孔 8を備えている。

また、ハウジング 3を形成するイニシエータシェル 1とクロージャシェル 2のいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部 1 4、 1 0と、この鏡板部 1 4、 1 0から連続して形成される直径 Dの筒部 1 3、 9を有している。そして、筒部 9の直径 Dとィニシエータシェル 1とクロージャシェル 2の各鏡板部 1 4、 1 0の底部問距離 Hとの比 H/Dの範囲が、通常 0 . 4〜1 . 3、好ましくは 0 . 6〜1 . 3、より好ましくは 0 . 9〜1 . 3である。なお、筒部 9の直径 Dは、後記する第 5図で示される長さの値が好ましい。

ハウジング 3内の燃焼室 5を上下 2室の第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 bに区画する仕切り板 3 0は、一枚の板材をプレス加工等によつて第 5図に示すように、仕切り部 3 1とフランジ部 3 2とが形成されている。そして、仕切り部 3 1には、後述する第 2点火手段 7 の第 2内筒体 1 6 bの挿通する孔 3 3が形成されている。この孔 3 3の周囲には、段部 3 4が形成されており、この段部 3 4によって第 2内筒体 1 6 bに形成されている段部 1 6 cを押えることで、第 2内筒体 1 6 bを拘束している。また、仕切り板 3 0は、フランジ部 3 2がィ二シェークシェル 1及びクロージャシェル 2の合せ部において挟持されて、固定されている。

仕切り板 3 0によって上下 2室に区画された第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 bには、それぞれの燃焼室 5 a , 5 bに装填されているガス発生剤 4を燃焼させるために第 1点火手段 7 a及び第 2点火手段 7 bが設けられている。

ハウジング 3の下側に区画された第 1燃焼室 5 aに設けられている第 1点火手段 7 aは、周囲に複数の伝火孔 1 5を有する有底の第 1內筒体 1 6 aと、この第 1内筒体 1 6 a内に装填された伝火剤 1 Ίと、この伝火剤 1 7に接するように設けられた第 1点火器 1 8 aとで構成されている。

第 1内筒体 1 6 aは、同一径の有底筒状をしており、点火手段保持部 1 9 aにカシメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、第 1内筒体 1 6 aは、点火手段保持部 1 9 aが鏡板部 1 4に溶接等の任意の方法で固定されることで、イニシエータシェル 1に固定されている。また、この第 1内筒体 1 6 aは、ハウジング 3内の下側に区画形成されている第 1燃焼室 5 aの一端側から、第 1燃焼室 5 aの略中心に至る筒状となっている。そして、その周囲には、複数の伝火孔 1 5 力第 1内筒体 1 6 aの軸方向に沿って、通常ジグザグ、長孔状又は丸孔状に形成されているが、これら伝火孔 1 5は、第 1内筒体 1 6 a の軸方向に沿って相隣り合うもの同士が並設されないようにジグザグに形成されていることが好ましい。これにより、この第 1点火手段 7 aから噴出する熱流は、第 1燃焼室 5 a内全体に効率良く噴出されるまた、ハウジング 3の上側に区画された第 2燃焼室 5 bのガス発生剤 4を燃焼させる第 2点火手段 7 bは、周囲に複数の伝火孔 1 5を有する有底の第 2内筒体 1 6 bと、この第 2内筒体 1 6 b内に装填された伝火剤 1 7と、この伝火剤 1 7に接するように設けられた第 2点火器 1 8 bとで構成されている。

第 2內筒体 1 6 bは、小径部と大径部の径の異なる異径の有底筒状をし、段部 1 6 cが形成されており、点火手段保持部 1 9 aにカシメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、第 2內筒体 1 6 bは、点火手段保持部 1 9 aが鏡板部 1 4に溶接等の任意の方法で固定されることで、ィユシェータシェル 1に固定されている。また、この第 2内筒体 1 6 bは、ハウジング 3内の下側に区画形成されている第 1 燃焼室 5 aの一端側から、仕切り板 3 0で区画された上側の第 2燃焼室 5 bの略中心に至る筒状となっている。そして、第 2燃焼室 5 b側の筒部の周囲には、複数の伝火孔 1 5が、軸方向に沿って、通常ジグザグ、長孔状又は丸孔状に形成されているが、これら伝火孔 1 5は、第 2内筒体 1 6 bの周囲に形成されており、軸方向に沿って相隣り合うもの同士が並設されないようにジグザグに形成されていることが好ましい。これにより、この第 2点火手段 7 bから噴出する熱流は、燃焼室 5内全体に効率良く噴出される。

また、第 2内筒体 1 6 bは、カシメ固定ゃ螺合とうによって仕切り板 3 0に固定されている。本実施形態例においては、小径部の外表面にネジが形成されており、ナット 3 5によって仕切り板 3 0に形成されている段部 3 4を段部 1 6 cとの間に挟み込むようにして螺合されて、固定されている。これによつて、第 2点火器 1 8 bの作動時であつても確実に固定され、拘束された状態が維持される。また、これによって、仕切り板 3 0をも確実に固定することができ、第 1燃焼室 5 a内でのガス発生時の圧力上昇によ'る仕切り板 3 0の変形を抑制できる。このため、第 1燃焼室 5 aから第 2燃焼室 5 bへのガスのバイパスを防ぐことができる。

点火手段保持部 1 9 aでは、第 2燃焼室 5 bに装填されているガス発生剤 4を燃焼させる第 2点火手段 7 bが固定される部分が、第 1点火手段 7 aが固定される部分に比べて肉厚に形成されている。これによって、第 2点火器 1 8 bの支持固定される位置を第 2燃焼室 5 b側に近づけることができ、第 2燃焼室 5 bのガス発生剤 4の燃焼効率を高めることが可能となる。また、この点火手段保持部 1 9 aの肉厚部に支持固定される第 2点火器 1 8 bの塞栓 1 8 cは、塞栓 1 8 cから突出する電極ピン 2 3の突出量が第 1点火器 1 8 aと同等にするために、軸長が長く形成されている。これによつて、第 2点火器 1 8 bの強度を高めることができる。また、電極ピン 2 3.に接続される図示していなレ、衝突センサ等のコネクタの形状を変化させる必要がなくなるこれら、仕切り板 3 0によって上下に区画された第 1燃焼室 5 a及び第 2燃焼室 5 bには、筒部 9、 1 3の内壁に沿って第 2フィルタ部材 6 b及び第 1フィルタ部材 6 aが設けられている。これら各フィルタ部材 6 a , 6 bは、前述同様に、例えば、メリヤス編み金網、平織金網、クリンプ織り金属線材或いは卷き金属線材の集合体を円環状に成形することによって安価に製作される。

この様に構成されるガス発生器 A 2は、 2筒式のガス発生器として、主に、助手席側のインストルメントパネル内に装着されることになるエアバッグモジュールに組み込まれる。そして、ガス発生器 A 2の第 1点火手段 7 a及び第 2点火手段 7 bは、図示省略する車両側コネクタにそれぞれ接続される。なお、ガス発生器を小型軽量にすることが可能であるため、運転席側に用いることも可能である。以上のようして、自動車に接続されたガス発生器 A 2は、例えば、衝突センサが自動車の衝突を検出することで、まず、ガス発生剤 4の装填量の少ない第 1燃焼室 5 a側の第 1点火手段 7 aに接続されているスクイブ点火回路によって第 1点火手段 7 aが作動する。これによつて、第 1燃焼室 5 a内のガス発生剤 4を燃焼させて高温ガスを発生させる。第 1燃焼室 5 aで発生した高温ガスは、第 1フィルタ部材 6 aを通過し、この第 1フィルタ部材 6 aと筒部 1 3との間に形成される空間 S 1に一時的に滞留した後、仕切り板 3 0のフランジ部 3 2に設けられているガス通過路 3 6を通過し、筒部 9に設けられているガス放出孔 8から放出される。なお、このガス通過路 3 6は、フランジ部 3 2の端部に形成された切り欠きによって構成されているが、フランジ部 3 2を貫通する孔であっても良い。

次いで、ある程度の時間差をおいて、第 2点火手段 7 bが作動する。これによつて、第 2燃焼室 5 b内のガス発生剤 4を燃焼させることで、高温ガスを発生させる。第 2燃焼室 5 bで発生した高温ガスは、第 2フィルタ部材 6 bを通過し、この第 2フィルタ部材 6 bと筒部 9 との間に形成される空間 S 2において、第 1燃焼室 5 aからの高温ガスと混合し、筒部 9に設けられているガス放出孔 8から放出され、一気にエアバッグを膨張、展開する。なお、このとき、ハウジング 3内は圧力が上昇するが、ハウジング 3は略球形状であるため、ハウジング 3内での圧力上昇に十分に耐え得る強度を有し、変形は極めて小さレ、。そして、各燃焼室 5 a , 5 b内で発生した高温ガスは、各燃焼室 5 a , 5 bに設けられている各フィルタ部材 6 a , 6 bを通過して、ラプチヤ一部材 1 1を破ってガス放出孔 8から放出される。ここで、第 1点火手段 7 aと第 2点火手段 7 bとの点火順序については、先ず第 2点火手段 7 bが作動し、次いで第 1点火手段 7 aが作動するようにすることもできる。さらに、これら各点火手段 7 a， 7 bを同時に点火させる等、衝突時の衝擊に合わせて適宜作動順序を制御することができる。

また、本発明に係るガス発生器は、第 6図に示すように変形することもできる。第 6図に示すガス発生器 A 3は、第 5図に示すガス発生器 A 2において、ハウジング 3内の燃焼室 5を 2室に区画する仕切り板 3 0の形状を上側の第 2燃焼室 5 b側に凸となる球面状あるいは楕円球面状としたものである。これによつて、第 1燃焼室 5 a内のガス発生剤 4の装填量を多くした場合であっても、仕切り板 3 0の変形が抑制され、仕切り板 3 0の変形による第 1燃焼室 5 aから第 2燃焼室 5 bへのガスのバイパスを防ぐことができる。

このように、点火手段を複数にした場合であっても、ハウジングが略球形状又は楕円球形状であるため、ハウジングを小型軽量化した場合であっても、ハウジングの強度が向上し、圧力上昇にも十分耐え得ることが可能となる。

また、本発明のエアバッグモジュールは、ガス発生器がフランジ部 1 2により固定される。本発明のエアバッグモジュールは、通常、助手席用のインストルメントパネル內に配置される。また、本発明のェァバッグモジュールには、ガス発生器が 1つ存在する。

実施例

以下、実施例により、本発明に係るガス発生器を具体的に説明する第 1図及び第 2図に示すガス発生器において、鏡板部 1 0と鏡板部 1 4の底部間距離 Hが、 7 5 mm、筒部 9の直径が 7 0 m m、 h が 1 6 mni、クロージャシェル 2の鏡板部 1 0の長軸 d ₂が 7 0 m m 、短軸が 4 5 mm、クロージャシェル側曲率半径 Rは、 4 5 m m となるように肉厚 2 mmのステンレス材を成形加工した。また、ィニシエータシェル 1についても、鏡板部 1 4の長軸 d 2が 6 7 nam、短軸が 4 2 mm、イニシエータシェル側曲率半径 rは、 2 O mmとなるように肉厚 2 mmのステンレス材を成形加工した。そして、ィニシエータシェル 1に点火手段 7を設けるとともに、フィルタ部材 6を設置する。そして、このフィルタ部材 6の内部にガス発生剤 4を装填した後、クッション材 2 2を設け、クロージャシェル 2を勘合する。次いで、レーザ溶接によって、ィユシェータシェル 1とクロージャシエル 2とを接合し、ガス発生器とした。

参考例

ガス発生器に使用する両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤の製造例

硝酸グァ-ジン 4 3 . 5重量％、硝酸ストロンチウム 2 5重量⁰ /₀、塩基性硝酸銅 2 5重量％、酸性白土 2 . 5重量％、ポリアクリルァミド 4重量％の組成で混合した組成物に、エタノール 3重量％と、水 1 3重量。 /₀を加えて混合、混練し、混練塊にして、出口に内径 2 mmのダイスと外径 0 . 5 mmの内孔用ピンを備えた押出機にて、押出圧 8 M P aで押出して、押出棒状の成型体を引取りベルトで引取りながら、成型用歯車間に送り出し、成型用歯車の凸歯によって 4 . 4 mmの間隔で窪み部分を形成するようにし、その窪み部分で折るようにして切断した後、 5 5 °Cで 8時間乾燥し、次いで 1 1 0 °Cで 8時間乾燥し、ガス発生剤とした。産業上の利用可能性

本明に係るガス発生器は、以上のように構成されており、ハウジングが略球形状又は楕円球形状とすることによって、ガス発生器の構成部品点数を少なくし、構造を簡易化した場合であっても、ガス発生剤の燃焼によつて発生するガスによるハウジング内圧の上昇にも十分に耐え得ることができる。このため、ガス発生時のハウジングの変形を極めて小さいものとできる。また、部品点数を少なくし、構造を簡易なものとできるため、ガス発生器の小型軽量化が可能となる。また、ガス発生器の安全性を維持しつつ、製造コストの大幅な低減を可能とする効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1. イニシエータシェル (1) とクロージャシェル (2) とで形成される金属製のハウジング（3) と、前記ハウジング（3) 内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（4) が装填された' 燃焼室（ 5， 5 a , 5 b) と、前記燃焼室（ 5 , 5 a , 5 b) の周囲に配置されたフィルタ部材（6， 6 a , 6 b) と、前記ハウジング

(3) に装着され前記燃焼室（5, 5 a, 5 b) 內の前記ガス発生剤

(4) を着火燃焼させる点火手段（7， 7 a , 7 b) と、前記ハウジング（3) に形成され、前記燃焼室（5， 5 a, 5 b) で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（8) を有してなるガス発生器であつて、

前記ハウジング (3) を形成するイニシエータシェル (1) とクロージヤシエル（2) のいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部（14、 10) と前記鏡板部（14、 10) から連続して形成される直径 Dの简部（1 3、 9) を有し、前記筒部（1 3、 9) の直径 Dと前記イニシエータシェル（ 1) とクロージャシェル (2) の各鏡板部（14、 10) の底部問距離 Hとの比 H/Dの範囲力 0. 4〜1. 3であるガス発生器。

2. 前記イニシエータシェル (1) とクロージャシェル (2) の鏡板部（14、 1 0) の短軸 d と長軸 d ₂との比 d ₂の範囲が 1

〜0. 02である請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

3. 前記鏡板部（14、 10) は、断面が 3辺以上の直線が連続して形成された略半円形状又は略半楕円形状である請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

4. 前記鏡板部（10) 力曲率半径 Rの半球形状であり、前記筒部（9) の直径 Dとの比 D_ Rの範囲が 0. 3〜 2である請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

5. 前記直径 Dがクロージャシェル（2) の外側間直径である請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載のガス発生器。

6. 前記クロージャシェル（2) されている前記筒部（9) の長さ hが 5〜3 Ommである請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

7. 前記フィルタ部材（6) の前記ガス放出孔（8) の周辺部の肉厚が、前記フィルタ部材（6) の上下端部のいずれか一方の肉厚よりも厚く形成されている請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

8. 前記ガス放出孔（8) ί 前記ハウジング（3) の周囲にジグザグに形成されている請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

9. 前記点火手段（7) 、周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の内筒体（ 1 6) と、前記内筒体（1 6) に装填された伝火剤

( 1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた点火器

(1 8) と、で構成されている請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

1 0. 前記点火手段（7) 力周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の内筒体（ 1 6) と、前記內筒体（1 6) に装填された伝火剤

( 1 8) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 前記内筒材（1 6) の周囲にジグザグに形成されている請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

1 1. 前記点火手段（7) 力 S、周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の内筒体（ 1 6) と、前記內筒体（1 6) に装填された伝火剤

(1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた点火器 ( 1 8) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 力前記内筒体（1 6) の筒部に軸方向に沿って長孔状に形成されている請求の範囲第 1 項に記載のガス発生器。

1 2. 前記点火手段（7) 力、周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の内筒体（1 6) と、前記内筒体（1 6) に装填された伝火剤

( 1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた点火器 ( 1 8) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 力前記内筒材（1 6) の周囲にジグザグに形成されて、前記内筒体（1 6) の筒部に軸方向に沿って長孔状に形成されている請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。

1 3. イニシエータシェル（1) とクロージャシェル (2) とで形成される金属製のハウジング (3) と、前記ハウジング (3) 内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（4) が装填された燃焼室（5) と、前記燃焼室（5) を上下 2室に区画する仕切り板 (30) と、前記区画された第 1燃焼室（5 a) 及び第 2燃焼室（5 b) の周囲にそれぞれ配置される第 1フィルタ部材（6 a) 及び第 2 フィルタ部材（6 b) と、前記イニシエータシェル ( 1) に装着され前記区画された第 1燃焼室（5 a) 及び第 2燃焼室（5 b) 内にそれぞれ装填されている前記ガス発生剤（4) を着火燃焼させる第 1点火手段 (7 a ) 及び第 2点火手段 (7 b) と、前記ハウジング (3) に形成され、前記区画された第 1燃焼室（5 a) 及び第 2燃焼室（5 b) で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（8) を有してなるガス発生器であって、

前記ハウジング (3) を形成するイニシエータシェル (1) とクロージヤシエル (2) のいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部（14、 1 0) と前記鏡板部（1 4、 1 0) から連続して形成される直径 Dの筒部（1 3、 9) を有し、前記筒部（1 3、 9) の直径 Dと前記イニシエータシェル（ 1 ) とクロージャシェル (2) の各鏡板部（14、 10) の底部間距離 Hとの比 HZDの範囲力 0. 4〜： L. 3であるガス発生器。

14. 前記イニシエータシェノレ（1) とクロージャシェル (2) の鏡板部（14、 1 0) の短軸 d と長軸 d₂との比 d ₂の範囲が 1〜0. 02である請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

1 5. 前記鏡板部（14、 10) は、断面が 3辺以上の直線が連続して形成された略半円形状又は略半楕円形状である請求の範囲第 1 3 項に記載のガス発生器。

1 6. 前記鏡板部（10) 力曲率半径 Rの半球形状であり、前記筒部（9) の直径 Dとの比 DZRの範囲が 0. 3〜2である請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

1 7. 前記直径 Dがクロージャシェル（2) の外側間直径である請求の範囲第 1 3項〜第 1 6項に記載のガス発生器。

18. 前記筒部（9) の長さ hが 5〜3 Omm以上である請求の範囲第 13項に記載のガス発生器。

1 9. 前記フィルタ部材（6) の前記ガス放出孔（8) の周辺部の肉厚が、前記フィルタ部材（6) の上下端部のいずれか一方の肉厚よりも厚く形成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

20. 前記ガス放出孔（8) 力 S、前記ハウジング（3) の周囲にジグザグに形成されている請求の範囲第 13項に記載のガス発生器。

21. 前記第 1点火手段（7 a) 及び第 2点火手段（7 b) 力周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（16 b) と、前記第 1内筒体（16 a) 及び第 2内筒体 (16 b) にそれぞれ装填された伝火剤（17) と、前記伝火剤（1 7 ) に接するように設けられた第 1点火器（18 a) 及び第 2点火器 (18 b) と、で構成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

2 2. 前記第 1点火手段（7 a) 及び第 2点火手段（7 b) 力周囲に褸数の伝火孔（1 5) を有する有底の第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（1 6 b) と、前記第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体 (1 6 b) にそれぞれ装填された伝火剤（1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた第 1点火器（1 8 a) 及び第 2点火器

(1 8 b) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 1 前記第 1内筒材

(1 6 a) 及び前記第 2内筒材（1 6 b) の周囲にジグザグに形成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

2 3. 前記第 1点火手段（7 a) 及び第 2点火手段（7 b) I 周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の第 1內筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（1 6 b) と、前記第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体

( 1 6 b) にそれぞれ装填された伝火剤（1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた第 1点火器（1 8 a) 及び第 2点火器 (1 8 b) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 力前記第 1内筒材

(1 6 a) 及び前記第 2内筒材（1 6 b) の筒部に軸方向に沿って長孔状に形成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

24. 前記第 1点火手段（7 a) 及び第 2点火手段（7 b) が、周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（1 6 b) と、前記第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体

(1 6 b) にそれぞれ装填された伝火剤（1 7) と、前記伝火剤（1 7) に接するように設けられた第 1点火器（1 8 a) 及び第 2点火器

( 1 8 b) と、で構成され、前記伝火孔（1 5) 1 前記第 1内筒材

(1 6 a) 及び前記第 2内筒材（1 6 b) の周囲にジグザグに形成されて、前記第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（1 6 b) のいずれか一方が、前記 2室に区画された上側の第 2燃焼室（5 b) 内に位置するように長軸の筒体に形成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器。

2 5. 前記第 1点火手段（7 a) 及び第 2点火手段（7 b) 力 S、周囲に複数の伝火孔（1 5) を有する有底の第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体（1 6 b) と、前記第 1内筒体（1 6 a) 及び第 2内筒体

(1 6 b) にそれぞれ装填された伝火剤（1 7) と、前記伝火剤（1_ 7) に接するように設けられた第 1点火器（1 8 a) 及び第 2点火器

(1 8 b) と、で構成され、長軸に形成された第 1內筒体（1 6 a) 及ぴ第 2内筒体（1 6 b) のいずれか一方に形成されている前記伝火孔（1 5) は、前記 2室に区画された上側の第 2燃焼室（5 b) 内でのみ開口して形成されている請求の範囲第 1 3項に記載のガス発生器

26. 前記仕切り板（3 0) 1 前記イニシエータシェル（1) と前記クロージャシェル（2) とで挟持されている請求の範囲第 1 3項に記載にガス発生器。

2 7. イニシエータシェノレ（1 ) とクロージャシェノレ（2) とで形成される金属製のハウジング（3) と、前記ハウジング（3) 内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（4) が装填された燃焼室（5) と、前記燃焼室（5) の周囲に配置されたフィルタ部材（6) と、前記ハウジング（3) に装着され前記燃焼室（5) 内の前記ガス発生剤（4) を着火燃焼させる点火手段（7) と、前記ハウジング（3) に形成され、前記燃焼室（5) で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（8) を有してなるガス発生器であって、前記ハウジング（3) が略球形状であるガス発生器。

28. イニシエータシェル- ( 1 ) とクロージャシェル（2) とで形成される金属製のハウジング（3) と、前記ハウジング（3) 内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤（4) が装填された燃焼室（5) と、前記燃焼室（5) の周囲に配置されたフィルタ部材（6) と、前記ハウジング（3) に装着され前記燃焼室（5) 内の前記ガス発生剤（4) を着火燃焼させる点火手段（7) と、前記ハウジング (3) に形成され、前記燃焼室 (5) で発生したガスを放出する複数のガス放出孔（8) を有してなるガス発生器であって、前記ハウジング（3) が略楕円球形状であるガス発生器。

29. ガス発生剤の形状が、両端が閉鎖された中空体形状である請求の範囲第 1項〜第 28項のいずれかに記載のガス発生器。

30. 助手席用である請求の範囲第 1項〜第 29項のいずれかに記載のガス発生器。

31. 請求の範囲第 1項〜第 30項のいずれかに記載のガス発生器 1 フランジ部（1 2) により固定されている助手席用エアバッグモジュール。

32. 前記ガス発生器が 1つ存在する請求項 3 1に記載の助手席用エアノ、ソグモジュ一ノレ。