JP5455932B2 - ガス発生器 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円柱状の外形を有するガス発生器に関する。

従来、自動車等の乗員の保護の観点から、乗員保護装置であるエアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する目的で車両等に装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張および展開させることにより、展開されたエアバッグで乗員の体を受け止めるものである。ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時に瞬時にガスを発生させてエアバッグを膨張および展開させる機器である。

ガス発生器には、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、「シリンダ型」と呼ばれる構造のガス発生器が存在する。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置や助手席用のエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。なお、長尺円柱状の外形を有するガス発生器としては、このシリンダ型ガス発生器以外にも、いわゆるＴ字型ガス発生器と呼ばれるもの等が存在している。

一般に、シリンダ型ガス発生器においては、ハウジングの軸方向の一端部に点火器および伝火薬等が配置され、軸方向の略中央部にガス発生剤が収容されるガス発生剤収容室が設けられ、軸方向の他端部にフィルタが収容されるフィルタ室およびガス噴出口が設けられる。上記構成のシリンダ型ガス発生器においては、点火器が作動することによって生じた火炎が伝火薬の燃焼を介してガス発生剤に伝達され、これによりガス発生剤が燃焼して高温高圧の燃焼ガスが発生する。発生した高温高圧の燃焼ガスは、ハウジングの軸方向に沿ってガス発生剤収容室からフィルタ室に流入し、フィルタを通過してガス噴出口よりハウジングの外部へと噴出される。ガス噴出口から噴出された燃焼ガスは、その後エアバッグの膨張および展開に利用される。

上記構成のシリンダ型ガス発生器の具体的な構造が開示された文献としては、たとえば特開２００５−３１３８１２号公報（特許文献１）や特開平１１−７８７６６号公報（特許文献２）等がある。これら公報には、両端が閉塞された長尺円筒状のハウジングの内部に仕切り板を配置することにより、ハウジングの内部の空間をガス発生剤が配置されるガス発生剤収容室とフィルタが配置されるフィルタ室とに区画されたシリンダ型ガス発生器が開示されている。当該シリンダ型ガス発生器においては、ハウジングの軸方向に沿って延びる中空部を有するフィルタが利用され、フィルタ室を規定する部分のハウジングの周壁に燃焼ガスを噴出するためのガス噴出口が設けられている。

特開２００５−３１３８１２号公報 特開平１１−７８７６６号公報

ここで、ガス発生剤収容室とフィルタ室とを区画する仕切り板には、ガス発生器が作動した場合にガス発生剤収容室にて発生する高温高圧の燃焼ガスの推力に耐え、これによりガス発生剤収容室の内圧を高く維持するための圧力隔壁としての機能が求められる。仕切り板が圧力隔壁として機能するということは、高温高圧の燃焼ガスが直接フィルタに吹き付けられてフィルタが破損することを防止することにもつながる。

上記機能を発揮すべく、上述した特開２００５−３１３８１２号公報および特開平１１−７８７６６号公報に開示のガス発生器においては、ハウジングの周壁の所定位置を内側に向けてかしめることでハウジングに内挿された仕切り板を軸方向に固定し、これにより上述した機能が仕切り板によって発揮されるようにしている。しかしながら、これら公報に開示の如くの仕切り板の取付け構造を採用した場合には、仕切り板の取付けのためにハウジングにかしめ加工を実施することが別途必要になったり、ハウジングによってのみ支持された仕切り板に意図しない変形が生じることを防止すべく仕切り板を肉厚に形成したりすることが必要になり、ガス発生器の短尺化や小径化、軽量化を図る上で障害となっていた。また、上記かしめ加工を施す作業も比較的煩雑であるため、製造コストが増大する原因にもなっていた。

したがって、本発明は、上述の問題を解決すべくなされたものであり、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造が容易なガス発生器を提供することを目的とする。

本発明に基づくガス発生器は、ハウジングと、仕切り部材と、点火器（点火手段）とを備えている。上記ハウジングは、ガス発生剤が収容されたガス発生剤収容室およびフィルタが収容されたフィルタ室を内部に含む長尺筒状の部材からなる。上記仕切り部材は、上記ハウジングに内挿され、上記ハウジングの内部の空間を軸方向に上記ガス発生剤収容室と上記フィルタ室とに区画している。上記点火器は、上記ハウジングに組付けられ、作動することで上記ガス発生剤を燃焼させるための火炎を発生するものである。上記ハウジングは、上記フィルタ室を規定する部分にガスを噴出するためのガス噴出口を有しており、上記フィルタは、上記ハウジングの軸方向に沿って延び、少なくとも上記ガス発生剤収容室側の端面に達する中空部を有する部材からなる。上記仕切り部材は、上記フィルタの上記ガス発生剤収容室側の端面を覆う環状板部と、上記環状板部の内周縁から上記フィルタの上記中空部内に向けて連続して延び、上記フィルタの上記端面寄りの内周面を覆うとともに当該内周面に接触する筒状部と、上記筒状部の内周面によって規定され、上記ガス発生剤収容室と上記フィルタ室とを連通する単一の連通孔とを含んでいる。上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記筒状部の径方向における寸法および上記筒状部によって覆われた部分の上記フィルタの内周面の径方向における寸法が、上記環状板部から遠ざかるにつれて変化していることにより、上記連通孔の開口面積が、上記環状板部から遠ざかるにつれて変化している。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記筒状部が、上記環状板部から遠ざかるにつれて上記連通孔の開口面積が減少または増加するように徐々に縮径または拡径していることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記仕切り部材が、上記ハウジングに嵌合されているか、あるいは遊嵌されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記フィルタが、内部に空隙が含まれるように金属線材を円筒状に巻き回し、必要に応じて焼結処理したものか、あるいは内部に空隙が含まれるように金属線材を円筒状に押し固めたものであることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記仕切り部材と上記フィルタとを上記ハウジングの軸方向に沿って当該軸方向と直交する面に投影した場合に、上記フィルタの投影領域の内縁が、上記仕切り部材の投影領域の内縁よりも内側に位置していないことが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤が、上記ハウジングの内部に挿入されることで上記ガス発生剤収容室内に位置するた第１密閉容器に封入されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器は、さらに、上記点火器が作動することによって生じる火炎を上記ガス発生剤に伝達するための伝火薬を備えていることが好ましく、その場合に、上記伝火薬が、上記ハウジングの内部に挿入された第２密閉容器に封入されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記点火器が、上記ハウジングの内部の空間に面するように上記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、上記フィルタが、上記ハウジングの内部の空間のうち、上記ハウジングの軸方向の他端部寄りの位置に配置され、上記ガス発生剤が、上記フィルタが配置された位置よりも上記ハウジングの上記一端部寄りの位置に配置されていることが好ましい。

上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記点火器が、上記ハウジングの内部の空間に面するように上記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、上記ガス発生剤が、上記ハウジングの内部の空間のうち、上記ハウジングの軸方向の他端部寄りの位置に配置され、上記フィルタが、上記ガス発生剤が配置された位置よりも上記ハウジングの上記一端部寄りの位置に配置されていてもよい。

本発明によれば、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造が容易なガス発生器とすることができる。

本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の外観構造を示す正面図および右側面図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態３における第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態３における第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態４におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれるいわゆるシリンダ型ガス発生器に本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の外観構造を示す図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は右側面図である。また、図２は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す図であり、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。まず、これら図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図２を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの外観構造および内部構造について説明する。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図２に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａは、長尺略円柱状の外形を有しており、外殻部材としてのハウジング１０を有している。ハウジング１０は、円筒状部材１１、閉塞部材１４およびホルダ２０を含んでいる。円筒状部材１１は、軸方向の両端に開口を有する長尺の円筒状の部材からなる。閉塞部材１４は、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、円筒状部材１１の軸方向の一方の開口を閉塞している。閉塞部材１４は、その周面に後述するかしめ固定のための溝１４ａを有している。このかしめ固定のための溝１４ａは、閉塞部材１４の周面に周方向に沿って延びるように環状に形成されている。ホルダ２０は、円筒状部材１１の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部２２を有する筒状の部材からなり、円筒状部材１１の軸方向の他方の開口を閉塞している。ホルダ２０は、その外周面の所定位置に後述するかしめ固定のための溝２１を有している。このかしめ固定のための溝２１は、ホルダ２０の外周面に周方向に沿って延びるように環状に形成されている。

これら円筒状部材１１、閉塞部材１４およびホルダ２０は、いずれもステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材からなり、かしめ固定によってそれぞれが連結および固定されている。具体的には、円筒状部材１１の一方の開口端に閉塞部材１４の一部が内挿された状態で、閉塞部材１４の周面に設けられた溝１４ａに対応する部分の円筒状部材１１の周壁を径方向内側に縮径させて当該溝１４ａに係合させることにより、円筒状部材１１に対する閉塞部材１４のかしめ固定が行なわれ、円筒状部材１１の他方の開口端にホルダ２０の一部が内挿された状態で、ホルダ２０の外周面に設けられた溝２１に対応する部分の円筒状部材１１の周壁を径方向内側に縮径させて当該溝２１に係合させることにより、円筒状部材１１に対するホルダ２０のかしめ固定が行なわれる。

これらかしめ固定は、いずれも円筒状部材１１の周壁を径方向内側に向かって均等に縮径させる八方かしめと呼ばれるかしめ固定である。この八方かしめを行なうことにより、円筒状部材１１の周壁には、かしめ部１３ａ，１３ｂが設けられることになる。上記八方かしめを利用すれば、かしめ固定する２つの部材間に特にシール部材を介装させずとも気密性を相当程度確保することができる。

なお、円筒状部材１１を有底円筒状の部材にて構成することにより、閉塞部材１４を省略することも可能である。その場合には、円筒状部材１１の開口端を閉塞するようにホルダ２０を円筒状部材１１にかしめ固定することにより、これら円筒状部材１１とホルダ２０とによってハウジング１０が構成されることになる。

図２に示すように、円筒状部材１１、閉塞部材１４およびホルダ２０によって規定されるシリンダ型ガス発生器１Ａの内部の空間には、点火室１５、ガス発生剤収容室１６およびフィルタ室１７が設けられている。点火室１５、ガス発生剤収容室１６およびフィルタ室１７は、ハウジング１０の内部に収容配置された後述するカップ状部材２５や仕切り板４０によってハウジング１０の内部の空間が区画されることによって形成されている。ここで、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、点火室１５が、ハウジング１０の軸方向の一端部寄りの位置に設けられ、フィルタ室１７が、ハウジング１０の軸方向の他端部寄りの位置に設けられ、ガス発生剤収容室１６が、フィルタ室１７よりもハウジング１０の上記一端部寄りの位置に設けられている。

点火室１５は、ホルダ２０およびカップ状部材２５によって主として規定され、ハウジング１０のホルダ２０寄りの部分（図中の右側の部分）に設けられている。ホルダ２０の貫通部２２内には、点火器（スクイブ）３０が配置されており、ホルダ２０と点火器３０との間には、樹脂成形部２４が位置している。カップ状部材２５は、内部に空間を有する有底筒状の部材からなり、その内部の空間が点火器３０の点火部３１に面するようにホルダ２０に接触配置されている。

上述の樹脂成形部２４は、点火器３０をホルダ２０に固定するための部位であり、ホルダ２０の表面と点火器３０の表面とにそれぞれ固着している。樹脂成形部は２４は、たとえばインサート成形によって形成され、その原材料としては、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂や、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂（たとえばナイロン６やナイロン６６等）、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等が利用可能である。

点火器３０は、後述するガス発生剤５２を燃焼させるために火炎を発生させるための装置であり、点火部３１と端子ピン３２とを含んでいる。点火部３１は、その内部に作動時において着火する点火薬と、この点火薬を燃焼させるための抵抗体とを含んでいる。端子ピン３２は、点火薬を着火させるために点火部３１に接続されている。より具体的には、点火器３０は、一対の端子ピン３２が挿通されてこれを保持する基部と、基部上に取付けられたスクイブカップとを備えており、スクイブカップ内に挿入された端子ピン３２の先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するようにスクイブカップ内に点火薬が充填されている。抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にＺＰＰ（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ＺＷＰＰ（ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等が利用される。スクイブカップは、一般に金属製またはプラスチック製である。

衝突を検知した際には、端子ピン３２を介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、この熱を受けて点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器３０が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には３ミリ秒以下である。

図２に示すように、点火室１５のうちのカップ状部材２５、ホルダ２０および点火器３０等によって規定される空間（すなわちカップ状部材２５の内部の空間）には、第２密閉容器７０が収容されている。第２密閉容器７０は、有底筒状のカップ部７１と、当該カップ部７１の開口を閉塞するキャップ部７２とを含んでおり、これらカップ部７１とキャップ部７２とが組み合わされて接合されることにより、その内部に形成される収容空間７３が当該第２密閉容器７０の外部から気密に封止されている。カップ部７１およびキャップ部７２としては、プレス加工等によって成形された銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属薄板（箔）が利用される。また、カップ部７１とキャップ部７２との接合には、ろう付けや接着等が好適に用いられる。

第２密閉容器７０の収容空間７３には、複数の粒状の伝火薬２７が充填されている。伝火薬２７は、点火器３０が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬２７としては、後述するガス発生剤５２を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、Ｂ／ＫＮＯ₃等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬２７は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成型されたもの等が利用される。バインダによって成型された伝火薬の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。

カップ状部材２５の底壁には、開口部２５ａが複数設けられており、当該開口部２５ａは、点火室１５とガス発生剤収容室１６とを連通している。また、カップ状部材２５のホルダ２０側の開口端には、外側に向けてフランジ部が形成されている。当該フランジ部は、ホルダ２０の軸方向端面と、円筒状部材１１に設けられたかしめ部１３ｃによって挟持されており、これによりカップ状部材２５がハウジング１０に固定されている。なお、カップ状部材２５をハウジング１０に固定するためのかしめには、上述の八方かしめが利用される。

図２に示すように、ガス発生剤収容室１６は、円筒状部材１１、後述する仕切り板４０およびカップ状部材２５によって規定され、ハウジング１０の略中央部に設けられている。ガス発生剤収容室１６には、第１密閉容器８０が収容されている。第１密閉容器８０は、有底筒状のカップ部８１と、当該カップ部８１の開口を閉塞するキャップ部８２とを含んでおり、これらカップ部８１とキャップ部８２とが組み合わされて接合されることにより、その内部に形成される収容空間８３が当該第１密閉容器８０の外部から気密に封止されている。カップ部８１およびキャップ部８２としては、プレス加工等によって成形された銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属薄板（箔）が利用される。また、カップ部８１とキャップ部８２との接合には、ろう付けや接着等が好適に用いられる。

第１密閉容器８０の収容空間８３には、複数の粒状のガス発生剤５２と多孔板１８とクッション材５１が収容されている。より詳細には、第１密閉容器８０の収容空間８３のうちのフィルタ室１７側の端部部分には、多孔板１８が配設されており、第１密閉容器８０の収容空間８３のうちの点火室１５側の端部部分には、クッション材５１が配設されている。そして、複数の粒状のガス発生剤５２は、これら多孔板１８とクッション材５１との間に位置するように、第１密閉容器８０の収容空間８３内に充填されている。

ガス発生剤５２は、点火器３０によって点火された伝火薬２７が燃焼することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させるものである。ガス発生剤５２は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成型体として形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等またはこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジンや硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダや、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。

粒状に成形されたガス発生剤５２の成型体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状など様々な形状のものがある。また、有孔状（たとえば単孔円筒形状や多孔円筒形状等）の成型体も利用される。これらの形状は、シリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれるエアバッグ装置の仕様に応じて適宜選択されることが好ましく、たとえばガス発生剤５２の燃焼時においてガスの生成速度が時間的に変化する形状を選択するなど、仕様に応じた最適な形状を選択することが好ましい。また、ガス発生剤５２の形状の他にもガス発生剤５２の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成型体のサイズや充填量を適宜選択することが好ましい。成型体としては、たとえば直径２．０ｍｍ〜３．５ｍｍ程度、厚さ１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度のペレット状のものとすることができる。

クッション材５１は、成型体からなるガス発生剤５２が振動等によって破砕されることを防止するための破砕防止部材に相当し、好適にはセラミックスファイバの成型体や発泡シリコン等が利用される。このクッション材５１は、作動時において伝火薬２７の燃焼によって開口または分断し、場合によっては焼失する。

多孔板１８は、複数の貫通孔１８ａが設けられた板状の部材からなり、その中央部がホルダ２０側に向けて突出するように湾曲している。多孔板１８に設けられた貫通孔１８ａは、いずれもガス発生剤５２の外形よりも小さく形成されている。多孔板１８は、フィルタ室１７にガス発生剤５２が進入することを防止するための進入防止部材に相当し、好適にはステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材が用いられる。また、多孔板１８は、作動時において多孔板１８を通過する燃焼ガスの流れを整流する作用も有している。貫通孔１８ａの直径としては、たとえば１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度とされることが好ましい。

上述したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、第１密閉容器８０および第２密閉容器７０にガス発生剤５２および伝火薬２７をそれぞれ封入した構成であるため、予めこれら薬剤を密閉容器に封入しておくことにより、シリンダ型ガス発生器１Ａの組立作業が容易化するのみならず、別途ハウジング１０に気密処理を施すことも不要になり、部品点数の削減と構成の簡素化が可能になる。また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、ガス発生剤５２に加え、多孔板１８およびクッション材５１を第１密閉容器８０に予め封入した構成であるため、シリンダ型ガス発生器１Ａの組立作業がさらに容易化する効果も得られる。

仕切り板４０は、ハウジング１０の内部の空間を軸方向にガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とに区画するための仕切り部材に相当し、ハウジング１０の内部の空間において上述した第１密閉容器８０に接するように配置されている。仕切り板４０は、ハウジング１０の軸と直交する主面を有する環状板部４１と、当該環状板部４１の内周縁から上述した第１密閉容器８０から遠ざかる方向に向けて連続して延びる筒状部４２と、当該筒状部４２によって規定され、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とを連通する連通孔４３とを含んでいる。なお、仕切り板４０の詳細な構成や組付け構造等については、後述することとする。

フィルタ室１７は、円筒状部材１１、閉塞部材１４および仕切り板４０によって規定され、ハウジング１０の閉塞部材１４寄りの部分（図中の左側の部分）に設けられている。フィルタ室１７には、フィルタ６０が収容されている。フィルタ６０は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延び、その軸方向端面に達する中空部６１を有する円筒状の部材からなり、その軸方向のガス発生剤収容室１６側の端面が仕切り板４０に当接しており、他方の端面が閉塞部材１４に当接している。また、フィルタ６０の外周面は、円筒状部材１１の内周面に当接している。このような円筒状の部材からなるフィルタ６０を利用すれば、作動時においてフィルタ室１７を流動する燃焼ガスの流動抵抗が低く抑えられ、効率的な燃焼ガスの流動が実現可能となる。

フィルタ６０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材あるいは金属線材を編み込んだ網材を巻き回したものやプレス加工することによって押し固めたもの等が利用される。網材としては、具体的にはメリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。このように金属線材を円筒状に巻き回したり押し固めたりしてなるフィルタ６０は、その内部に空隙が含まれることになり、上述した燃焼ガスの流動を可能にする。なお、フィルタ６０として金属線材を円筒状に巻き回したものを使用する場合には、金属線材を巻き回した後に焼結処理を行なうことが好ましい。フィルタ６０は、ガス発生剤収容室１６にて発生した燃焼ガスがこのフィルタ６０中を通過する際に、当該燃焼ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってこれを冷却する冷却部として機能するとともに、燃焼ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去部としても機能する。

フィルタ室１７を規定する部分の円筒状部材１１の周壁には、ガス噴出口１２が設けられている。このガス噴出口１２は、シリンダ型ガス発生器１Ａの内部において発生した燃焼ガスを外部に放出するための孔であり、円筒状部材１１の周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。たとえば、円筒状部材１１の外径が２０．０ｍｍでかつ内径が１６．６ｍｍである場合には、円筒状部材１１に直径２．５ｍｍ〜３．５ｍｍ程度の孔が合計８個設けられることで、ガス噴出口１２が構成される。

閉塞部材１４は、フィルタ室１７を規定する部分の主面の中央部に当該フィルタ室１７側に向けて突出するように形成された凸部１４ｂを有している。凸部１４ｂは、たとえば冷間鍛造によって閉塞部材１４を成形する際に形成される部位であり、フィルタ６０の中空部６１に挿し込まれることによってフィルタ６０を位置決めして保持するための部位である。また、閉塞部材１４のフィルタ室１７を規定する部分の主面には、上記凸部１４ｂに加え、凹部１４ｃが設けられている。凹部１４ｃは、たとえば冷間鍛造によって閉塞部材１４を成形する際に形成される部位であり、フィルタ６０の中空部６１を通過して吹き付けられた燃焼ガスに含まれるスラグを捕集するための部位である。吹き付けられた燃焼ガスに含まれるスラグは、凹部１４ｃの表面に付着することで当該凹部１４ｃ内に捕集され、凹部１４ｃの外部へと流出することが抑制される。

なお、シリンダ型ガス発生器１Ａのホルダ２０が配置された側の端部には、雌型コネクタ（不図示）が取付けられる。この雌型コネクタは、シリンダ型ガス発生器１Ａとは別途設けられる衝突検知センサからの信号を伝達するハーネスの雄型コネクタが接続される部位である。雌型コネクタには、必要に応じてショーティングクリップ（不図示）が取付けられる。このショーティングクリップは、シリンダ型ガス発生器１Ａの搬送時等において静電放電等によってシリンダ型ガス発生器１Ａが誤動作することを防止するために取付けられるものであり、エアバッグ装置への組付け段階においてハーネスの雄型コネクタが雌型コネクタに挿し込まれることによってその端子ピン３２への接触が解除されるものである。

次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ａの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知部によって衝突が検知され、これに基づいて点火器３０が作動する。点火器３０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部３１内の圧力が上昇し、これによって点火部３１が破裂し、火炎が点火部３１の外部へと流出する。

点火部３１の破裂後において、点火室１５内の温度と圧力は上昇し、第２密閉容器７０が溶融または破裂する。これにより、第２密閉容器７０内に収容された伝火薬２７は、点火器３０が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。発生した多量の熱粒子は、カップ状部材２５に設けられた開口部２５ａを経由してガス発生剤収容室１６へと至る。

ガス発生剤収容室１６へと達した熱粒子は、第１密閉容器８０のキャップ部８２を溶融または破裂させ、クッション材５１を開口または分断し、ガス発生剤５２へと至る。これにより、ガス発生剤５２が着火されて燃焼し、多量の燃焼ガスが発生する。発生した燃焼ガスは、多孔板１８に設けられた貫通孔１８ａを通過し、その先に位置する第１密閉容器８０のカップ部８１を破裂させ、仕切り板４０に設けられた連通孔４３を経由してフィルタ室１７へと流入する。

フィルタ室１７に流れ込んだ燃焼ガスは、フィルタ６０の中空部６１内をハウジング１０の軸方向に沿って流動し、その後流動方向を変えてフィルタ６０に進入し、当該フィルタ６０を経由することで所定の温度にまで冷却され、ガス噴出口１２からシリンダ型ガス発生器１Ａの外部へと噴出される。ガス噴出口１２から噴出された燃焼ガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張および展開させる。

図３は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の仕切り板が設けられた位置の近傍を拡大した要部拡大断面図であり、図３（Ａ）は、シリンダ型ガス発生器の作動開始直後の状態を示す図であり、図３（Ｂ）は、作動開始から所定時間経過後の状態を示す図である。次に、これら図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、仕切り板４０の構成、組付け構造および当該仕切り板４０が圧力隔壁として機能する理由について詳細に説明する。

まず、図３（Ａ）を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの仕切り板４０の構成および組付け構造について詳説する。上述したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの仕切り板４０は、環状板部４１と、筒状部４２と、連通孔４３とを有している。環状板部４１は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端面を覆っており、筒状部４２は、環状板部４１の内周縁からフィルタ６０の中空部６１内に向けて連続して延び、フィルタ６０の上記端面寄りの内周面を覆っている。連通孔４３は、筒状部４２の内周面によって規定され、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とを連通している。そして、上記筒状部４２は、環状板部４１から遠ざかるにつれて（ガス発生剤収容室１６から遠ざかり、筒状部４２の先端に向かうにつれて）連通孔４３の開口面積が減少するように徐々に縮径する円錐板状の形状にて構成されている。

仕切り板４０は、円筒状部材１１に対して嵌合または遊嵌されており、円筒状部材１１には、当該仕切り板４０を固定するためのかしめ加工は施されていない。ここで、嵌合とは、いわゆる圧入固定を含むものであり、仕切り板４０の環状板部４１の外周端が円筒状部材１１の内周面に接触した状態で取付けられた状態を言う。また、遊嵌とは、仕切り板４０の環状板部４１の外周端と円筒状部材１１の内周面とが全周にわたって必ずしも接触しておらず、多少の隙間（あそび）をもって内挿された状態を言う。

仕切り板４０は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部に取付けられており、フィルタ６０と上述したガス発生剤５２を収容する第１密閉容器８０とによって挟み込まれることで円筒状部材１１の内部において支持されている。なお、仕切り板４０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成される。

次に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいて、上述した如くの仕切り板４０の構成および組付け構造を採用した場合にも、仕切り板４０がガス発生剤収容室１６の内圧を維持しかつフィルタ６０の破損を防止する圧力隔壁として機能する理由について説明する。なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中においては、燃焼ガスの流動方向を矢印Ｇで示している。

図３（Ａ）に示すように、シリンダ型ガス発生器１Ａが作動した作動開始直後においては、ガス発生剤収容室１６にて生成された高温高圧の燃焼ガスの推力（すなわち、ガス発生剤収容室１６の内圧の上昇に伴って生じる圧力、図中矢印Ａにて示す力）を受け、仕切り板４０の環状板部４１が、円筒状部材１１の軸方向に沿ってフィルタ６０側に向けての力を受ける。これにより、仕切り板４０の環状板部４１は、フィルタ６０側に向けて移動を開始し、仕切り板４０と円筒状部材１１とによって囲まれたフィルタ６０の部分（すなわち、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部近傍部分、図中に示す領域Ｒ１に含まれる部分）が、当該環状板部４１が移動することによって円筒状部材１１の軸方向に沿って圧縮されることになる。

ここで、フィルタ６０の内部には、金属線材または金属線材を編み込んだ網材を巻き回したりあるいはプレス加工することで押し固めたりすることで形成された空隙が存在するが、図３（Ｂ）に示すように、上記環状板部４１の移動に伴って当該空隙の容積は減少し、金属線材は当該領域Ｒ１においてさらに密に充填された状態となるとともに、円筒状部材１１の径方向に沿って広がろうとして仕切り板４０の筒状部４２を円筒状部材１１の径方向に沿って内側に向けて押し込もうとする力を発生させる。しかしながら、仕切り板４０の筒状部４２には、上述した内圧の上昇に伴って円筒状部材１１の大略径方向に沿って外側に向けての力（図中矢印Ｂ１にて示す力）が加わっているため、仕切り板４０の筒状部４２を円筒状部材１１の径方向に沿って内側に向けて押し込もうとする力は当該力に押し負け、その反力（図中矢印Ｃ１で示す力）が円筒状部材１１とフィルタ６０との接触部分（図中において示す領域Ｄ１）に加わることになる。これにより、当該円筒状部材１１とフィルタ６０との接触部分において摩擦力が発生し、当該摩擦力が仕切り板４０がさらにフィルタ６０側に向けて移動することを抑制するブレーキ力となる。

ここで、上記反力（図中矢印Ｃ１で示す力）は、円筒状部材１１の径方向および軸方向と交差する方向に向けて作用する力となるため、円筒状部材１１の広い範囲に仕切り板４０の移動を防止する高いブレーキ力として作用することになり、当該ブレーキ力に基づいて仕切り板４０の移動量は僅かで留まることになる。したがって、移動後の仕切り板４０とこれに伴って押し固められた部分のフィルタ６０とによって実質的に圧力隔壁としての機能が確保されることになり、ガス発生剤収容室１６の内圧が高く維持されるとともにフィルタ６０の破損が防止されることになる。したがって、円筒状部材１１にかしめ加工を施して仕切り板４０を固定せずとも、仕切り板４０が圧力隔壁として十分に機能することになる。

また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、仕切り板４０の筒状部４２が、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部近傍のみを覆うように構成されている。したがって、図３（Ｂ）中に示す領域Ｒ２に位置する部分のフィルタ６０の内部には、十分な空隙が形成された状態が維持されることになり、上述した仕切り板４０の移動および変形の影響を受けることなく当該部分においてスムーズに燃焼ガスが流動することが可能となる。したがって、フィルタ６０の有する燃焼ガスの冷却機能およびスラグ捕集機能が損なわれることもない。

さらに、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、仕切り板４０とフィルタ６０とを円筒状部材１１の軸方向に沿って当該軸と直交する面に投影した場合に、フィルタ６０の投影領域の内縁が仕切り板４０の投影領域の内縁よりも内側に位置しないように構成されている。すなわち、ガス発生剤収容室１６側から仕切り板４０およびフィルタ６０を平面視した場合に、フィルタ６０が仕切り板４０によって完全に覆い隠されるように仕切り板４０およびフィルタ６０の相対的な位置関係が調節されている。このように構成することにより、仕切り板４０の連通孔４３を通過した高温高圧の燃焼ガスは、フィルタ６０の内周面を沿って流動することになるため、燃焼ガスが直接フィルタ６０に吹き付けられる割合を大幅に低減することができる。

また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、上述したように、ガス発生剤５２が第１密閉容器８０に封入され、当該第１密閉容器８０が仕切り板４０の環状板部４１に当て留めされている。このように構成することにより、仕切り板４０の環状板部４１の外周面と円筒状部材１１の内周面との接触部分（仕切り板４０を円筒状部材１１に遊嵌した場合には、当該仕切り板４０の環状板部４１の外周面と円筒状部材１１の内周面との間に生じる隙間）が第１密閉容器８０によって覆われることになるため、作動時においても燃焼ガスが当該部分から漏れ出してフィルタ６０を経由することなくガス噴出口１２より外部へと放出されることが防止可能となる。したがって、上記構成を採用することにより、安定したガス出力が得られるシリンダ型ガス発生器とすることができる。

なお、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａにおいては、作動時において仕切り板４０が上述した領域Ｒ１に位置する部分のフィルタ６０によって保持されることになるため、当該仕切り板４０のみによって燃焼ガスの推力に耐え得るように仕切り板４０を設計する必要がなく、その厚みを従来に比して小さくすることができる。具体的には、一般的なシリンダ型ガス発生器の仕様を考慮した場合には、仕切り板４０として鉄鋼材を利用した場合にその厚みを概ね０．７ｍｍ以上とすれば足りる。

以上において説明したように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの如くの構成を採用することにより、仕切り板４０の取付けのためにハウジング１０にかしめ加工を実施することが必要なくなり、また仕切り板４０を薄型化することもできる。そのため、シリンダ型ガス発生器全体として見た場合に、性能を低下させることなく、従来に比して短尺化や小径化、軽量化することが可能になる。また、上記構成を採用することにより、仕切り板４０をハウジング１０にかしめ加工する作業も不要となり、製造コストを削減することもできる。したがって、性能を低下させることなく小型軽量化が可能でかつ製造が容易なシリンダ型ガス発生器とすることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の仕切り板が設けられた位置の近傍を拡大した要部拡大断面図であり、図４（Ａ）は、シリンダ型ガス発生器の作動開始直後の状態を示す図であり、図４（Ｂ）は、作動開始から所定時間経過後の状態を示す図である。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂは、上述した本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと仕切り板４０の構造および組付け構造のみにおいて相違しており、他の部分については同様であるため、当該他の部分についてはその説明を省略する。なお、図４（Ａ）および図４（Ｂ）中においては、燃焼ガスの流動方向を矢印Ｇで示している。

図４（Ａ）に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂの仕切り板４０は、環状板部４１と、筒状部４２と、連通孔４３とを有している。環状板部４１は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端面を覆っており、筒状部４２は、環状板部４１の内周縁からフィルタ６０の中空部６１内に向けて連続して延び、フィルタ６０の上記端面寄りの内周面を覆っている。連通孔４３は、筒状部４２の内周面によって規定され、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とを連通している。そして、上記筒状部４２は、環状板部４１から遠ざかるにつれて（ガス発生剤収容室１６から遠ざかり、筒状部４２の先端に向かうにつれて）連通孔４３の開口面積が増加するように徐々に拡径する円錐板状の形状にて構成されている。

仕切り板４０は、円筒状部材１１に対して嵌合または遊嵌されており、円筒状部材１１には、当該仕切り板４０を固定するためのかしめ加工は施されていない。ここで、嵌合とは、いわゆる圧入固定を含むものであり、仕切り板４０の環状板部４１の外周端が円筒状部材１１の内周面に接触した状態で取付けられた状態を言う。また、遊嵌とは、仕切り板４０の環状板部４１の外周端と円筒状部材１１の内周面とが全周にわたって必ずしも接触しておらず、多少の隙間（あそび）をもって内挿された状態を言う。

仕切り板４０は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部に取付けられており、フィルタ６０と上述したガス発生剤５２を収容する第１密閉容器８０とによって挟み込まれることで円筒状部材１１の内部において支持されている。なお、仕切り板４０は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成される。

本実施の形態の如くの仕切り板４０の構成および組付け構造を採用した場合にも、上述の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａとした場合と同様に、仕切り板４０がガス発生剤収容室１６の内圧を維持しかつフィルタ６０の破損を防止する圧力隔壁として機能する。以下においては、その理由について詳説する。

図４（Ａ）に示すように、シリンダ型ガス発生器１Ｂが作動した作動開始直後においては、ガス発生剤収容室１６にて生成された高温高圧の燃焼ガスの推力（すなわち、ガス発生剤収容室１６の内圧の上昇に伴って生じる圧力、図中矢印Ａにて示す力）を受け、仕切り板４０の環状板部４１が、円筒状部材１１の軸方向に沿ってフィルタ６０側に向けての力を受ける。これにより、仕切り板４０の環状板部４１は、フィルタ６０側に向けて移動を開始し、仕切り板４０と円筒状部材１１とによって囲まれたフィルタ６０の部分（すなわち、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部近傍部分、図中に示す領域Ｒ１に含まれる部分）が、当該環状板部４１が移動することによって円筒状部材１１の軸方向に沿って圧縮されることになる。

ここで、フィルタ６０の内部には、金属線材または金属線材を編み込んだ網材を巻き回したりあるいはプレス加工することで押し固めたりすることで形成された空隙が存在するが、図４（Ｂ）に示すように、上記環状板部４１の移動に伴って当該空隙の容積は減少し、金属線材は当該領域Ｒ１においてさらに密に充填された状態となるとともに、円筒状部材１１の径方向に沿って広がろうとして仕切り板４０の筒状部４２を円筒状部材１１の径方向に沿って内側に向けて押し込もうとする力を発生させる。しかしながら、仕切り板４０の筒状部４２には、上述した内圧の上昇に伴って円筒状部材１１の大略径方向に沿って外側に向けての力（図中矢印Ｂ２にて示す力）が加わっているため、仕切り板４０の筒状部４２を円筒状部材１１の径方向に沿って内側に向けて押し込もうとする力は当該力に押し負け、その反力（図中矢印Ｃ２で示す力）が円筒状部材１１とフィルタ６０との接触部分（図中において示す領域Ｄ２）に加わることになる。これにより、当該円筒状部材１１とフィルタ６０との接触部分において摩擦力が発生し、当該摩擦力が仕切り板４０がさらにフィルタ６０側に向けて移動することを抑制するブレーキ力となる。

ここで、上記反力（図中矢印Ｃ２で示す力）は、円筒状部材１１の径方向および軸方向と交差する方向に向けて作用する力となるため、円筒状部材１１の広い範囲に仕切り板４０の移動を防止する高いブレーキ力として作用することになり、当該ブレーキ力に基づいて仕切り板４０の移動量は僅かで留まることになる。したがって、移動後の仕切り板４０とこれに伴って押し固められた部分のフィルタ６０とによって実質的に圧力隔壁としての機能が確保されることになり、ガス発生剤収容室１６の内圧が高く維持されるとともにフィルタ６０の破損が防止されることになる。したがって、円筒状部材１１にかしめ加工を施して仕切り板４０を固定せずとも、仕切り板４０が圧力隔壁として十分に機能することになる。

また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂにおいては、仕切り板４０の筒状部４２が、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部近傍のみを覆うように構成されている。したがって、図４（Ｂ）中に示す領域Ｒ２に位置する部分のフィルタ６０の内部には、十分な空隙が形成された状態が維持されることになり、上述した仕切り板４０の移動および変形の影響を受けることなく当該部分においてスムーズに燃焼ガスが流動することが可能となる。したがって、フィルタ６０の有する燃焼ガスの冷却機能およびスラグ捕集機能が損なわれることもない。

さらに、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂにおいては、仕切り板４０とフィルタ６０とを円筒状部材１１の軸方向に沿って当該軸と直交する面に投影した場合に、フィルタ６０の投影領域の内縁が仕切り板４０の投影領域の内縁よりも内側に位置しないように構成されている。すなわち、ガス発生剤収容室１６側から仕切り板４０およびフィルタ６０を平面視した場合に、フィルタ６０が仕切り板４０によって完全に覆い隠されるように仕切り板４０およびフィルタ６０の相対的な位置関係が調節されている。このように構成することにより、仕切り板４０の連通孔４３を通過した高温高圧の燃焼ガスは、フィルタ６０の内周面を沿って流動することになるため、燃焼ガスが直接フィルタ６０に吹き付けられる割合を大幅に低減することができる。

なお、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂにおいては、作動時において仕切り板４０が上述した領域Ｒ１に位置する部分のフィルタ６０によって保持されることになるため、当該仕切り板４０のみによって燃焼ガスの推力に耐え得るように仕切り板４０を設計する必要がなく、その厚みを従来に比して小さくすることができる。具体的には、一般的なシリンダ型ガス発生器の仕様を考慮した場合には、仕切り板４０として鉄鋼材を利用した場合にその厚みを概ね０．７ｍｍ以上とすれば足りる。

加えて、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂの如くの構成を採用した場合には、ハウジング１０にフィルタ６０を組付けるに先立ってフィルタ６０に仕切り板４０を予め組付けて固定しておくことが可能になるため、ハウジング１０に対して直接組付ける必要のある組付部品の部品点数を削減することが可能となり、当該組付作業の容易化と製造コストの削減が図られることになる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す図である。次に、この図５を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃについて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図５に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃは、長尺略円柱状の形状を有しており、外殻部材としてのハウジング１０を有している。ハウジング１０は、円筒状部材１１、閉塞部材１４およびホルダ２０を含んでいる。これら円筒状部材１１、閉塞部材１４およびホルダ２０によって規定されるシリンダ型ガス発生器１Ｃの内部の空間には、ガス発生剤収容室１６およびフィルタ室１７が設けられており、当該空間には、主として点火器３０、伝火薬２７、ガス発生剤５２およびフィルタ６０が収容配置されている。ガス発生剤収容室１６およびフィルタ室１７は、ハウジング１０の内部に収容配置された仕切り板４０によってハウジング１０の内部の空間が区画されることによって形成されている。

ここで、上述した本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａは、ハウジング１０の軸方向に沿って一端部側から他端部側に向けて点火器３０、ガス発生剤５２、フィルタ６０の順でこれら部品が配置されてなるものであったが、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃは、ハウジング１０の軸方向に沿って一端部側から他端部側に向けて点火器３０、フィルタ６０、ガス発生剤５２の順でこれら部品が配置されてなるものである。すなわち、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃにおいては、点火器３０が、ハウジング１０の軸方向の一端部寄りの位置に配置され、ガス発生剤収容室１６が、ハウジング１０の軸方向の他端部寄りの位置に設けられ、フィルタ室１７が、ガス発生剤収容室１６よりもハウジング１０の上記一端部寄りの位置に設けられている。

ハウジング１０の軸方向の一端部を構成するホルダ２０の中空部２２内には、点火器（スクイブ）３０が配置されている。ホルダ２０と点火器３０との間には、樹脂成型部２４が位置しており、当該樹脂成形部２４を介した点火器３０のホルダ２０への組付け構造は、上述した実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａのそれと同様である。

ハウジング１０の内部の空間のうち、ホルダ２０に隣接する領域には、フィルタ室１７が形成されており、当該フィルタ室１７には、フィルタ６０が配置されている。フィルタ室１７は、円筒状部材１１、ホルダ２０および仕切り板４０によって主として規定され、ハウジング１０の略中央部に設けられている。フィルタ６０は、ハウジング１０の軸方向と同方向に延びる中空部６１を有する円筒状の部材からなり、その一方の軸方向端部がホルダ２０に押し当てられて当接するとともに、当該軸方向端部においてその中空部６１によって点火器３０の点火部３１を受け入れている。フィルタ６０が配置された領域に対応する部分の円筒状部材１１の周壁には、ガス噴出口１２が円筒状部材１１の周方向および軸方向に沿って複数個（たとえば、直径２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの孔が６個〜１５個程度）設けられている。

仕切り板４０は、ハウジング１０の内部の空間を軸方向にガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とに区画するための仕切り部材に相当し、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７との境界部分に上述したフィルタ６０に接するように配置されている。仕切り板４０は、上述した本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの場合と同様に、ハウジング１０の軸と直交する主面を有する環状板部４１と、当該環状板部４１の内周縁から上述した第１密閉容器８０から遠ざかる方向に向けて連続して延びる筒状部４２と、当該筒状部４２によって規定され、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とを連通する連通孔４３とを含んでいる。

環状板部４１は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端面を覆っており、筒状部４２は、環状板部４１の内周縁からフィルタ６０の中空部６１内に向けて連続して延び、フィルタ６０の上記端面寄りの内周面を覆っている。連通孔４３は、筒状部４２の内周面によって規定され、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７とを連通している。そして、上記筒状部４２は、環状板部４１から遠ざかるにつれて（ガス発生剤収容室１６から遠ざかり、筒状部４２の先端に向かうにつれて）連通孔４３の開口面積が減少するように徐々に縮径する円錐板状の形状にて構成されている。

仕切り板４０は、円筒状部材１１に対して嵌合または遊嵌されており、円筒状部材１１には、当該仕切り板４０を固定するためのかしめ加工は施されていない。ここで、嵌合とは、いわゆる圧入固定を含むものであり、仕切り板４０の環状板部４１の外周端が円筒状部材１１の内周面に接触した状態で取付けられた状態を言う。また、遊嵌とは、仕切り板４０の環状板部４１の外周端と円筒状部材１１の内周面とが全周にわたって必ずしも接触しておらず、多少の隙間（あそび）をもって内挿された状態を言う。

仕切り板４０は、フィルタ６０のガス発生剤収容室１６側の端部に取付けられており、フィルタ６０と伝火薬２７を収容する第２密閉容器７０とによって挟み込まれることで円筒状部材１１の内部において支持されている。

ハウジング１０の内部の空間のうち、ホルダ２０が位置する側とは反対側のフィルタ６０に隣接する領域には、ガス発生剤収容室１６が形成されている。ガス発生剤収容室１６は、円筒状部材１１、閉塞部材１４および仕切り板４０によって主として規定され、ハウジング１０の閉塞部材１４寄りの部分（図中の左側部分）に設けられている。このガス発生剤収容室１６には、フィルタ６０が位置する側から順に、複数の粒状の伝火薬２７が封入された第２密閉容器７０、複数の粒状のガス発生剤５２が封入された第１密閉容器８０およびクッション材５３が配置されており、これら第２密閉容器７０、第１密閉容器８０およびクッション材５３は、いずれも円筒状部材１１に内挿されている。

第１密閉容器８０の収容空間８３には、上述した複数の粒状のガス発生剤５２に加えてクッション材５１が収容されている。より詳細には、第１密閉容器８０の収容空間８３のうち、閉塞部材１４が位置する側の端部部分にクッション材５１が配設されており、第１密閉容器８０の残る収容空間８３を充填するように複数の粒状のガス発生剤５２が収容されている。

ガス発生剤収容室１６のうち、第１密閉容器８０の外部でかつ第１密閉容器８０と閉塞部材１４との間に配置されたクッション材５３は、上述した各種の内部構成部品をハウジング１０内部において軸方向に固定するための部材であり、同時に上述した内部構成部品の軸方向長さのばらつきを吸収するための部材でもある。クッション材５３は、ハウジング１０の軸方向の他端部を構成する閉塞部材１４と、第１密閉容器８０とによって挟み込まれている。クッション材５３としては、たとえばセラミックスファイバの成型体や発泡シリコン等が利用可能である。

次に、以上において説明したシリンダ型ガス発生器１Ｃの作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃが組み込まれたエアバッグ装置が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器３０が作動する。点火器３０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火部３１内の圧力が上昇し、これによって点火部３１が破裂し、火炎が点火部３１の外部へと流出する。

点火部３１から外部へと吹き出した火炎は、フィルタ６０の中空部６１を経由し、第２密閉容器７０に達してこれを溶融または破裂させる。これにより、第２密閉容器７０内に収容された伝火薬２７は、点火器３０が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。

発生した多量の熱粒子は、第１密閉容器８０に達してこれを溶融または破裂させる。これにより、ガス発生剤５２が着火されて燃焼し、多量の燃焼ガスが発生する。発生した燃焼ガスは、フィルタ６０の中空部６１内をハウジング１０の軸方向に沿って流動し、その後流動方向を変えてフィルタ６０に進入し、当該フィルタ６０を経由することで所定の温度にまで冷却され、ガス噴出口１２からシリンダ型ガス発生器１Ｃの外部へと噴出される。ガス噴出口１２から噴出された燃焼ガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張および展開させる。

以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃとした場合にも、上述した本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器１Ａとした場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃの如くとすることにより、作動時において仕切り板４０が圧力隔壁として十分に機能することになり、ガス発生剤収容室１６の内圧が高く維持されてガス発生剤５２の燃焼が促進される効果が得られる。

また、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃとした場合には、ガス発生剤５２が収容された領域のうちの点火器３０側の端部からガス発生剤５２の燃焼を開始させることができるため、作動初期において燃焼ガスが生成される位置とフィルタ６０との間の距離を近くすることができるばかりでなく、生成された燃焼ガスの流動が未燃焼のガス発生剤等によって阻害されることも防止でき、生成された燃焼ガスを直ちにフィルタ６０が収容された領域に流入させ、その後フィルタ６０を経由させてガス噴出口１２からハウジング１０の外部へと噴出させるようにすることもできる。

なお、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃの如く、フィルタ室１７を点火器３０とガス発生剤収容室１６との間に配置した構成を採用した場合にも、ガス発生剤収容室１６とフィルタ室１７との境界部分に配置される仕切り部材として、上述した本発明の実施の形態２の如くの仕切り板４０を採用することができる。当該本発明の実施の形態２の如くの仕切り板４０を採用した場合には、ハウジング１０にフィルタ６０を組付けるに先立ってフィルタ６０に仕切り板４０を予め組付けて固定しておくことが可能になるため、ハウジング１０に対して直接組付ける必要のある組付部品の部品点数を削減することが可能となり、当該組付作業の容易化と製造コストの削減が図られることになる。

図６および図７は、本実施の形態における第１および第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。次に、これら図６および図７を参照して、本実施の形態にける第１および第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄ，１Ｅについて詳説する。

図６に示すように、第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄは、ガス発生剤収容室１６に収容配置される第１密閉容器８０および第２密閉容器７０の構成において上述の本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃと相違している。具体的には、上述の本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃにおいては、ガス発生剤５２が収容された第１密閉容器８０と伝火薬２７が収容された第２密閉容器７０とを別々に構成し、これをハウジング１０の内部において軸方向に並べて配置した構成としていたが、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄにおいては、伝火薬２７が収容された第２密閉容器７０をガス発生剤５２が収容された第１密閉容器８０の内部に封入している。ここで、第１密閉容器８０のキャップ部８２は、第２密閉容器７０のカップ部を兼用している。このように構成することにより、上述の本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃとした場合に得られる効果に加え、さらに組立作業を容易化できる効果を得ることができる。

図７に示すように、第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｅは、上述した第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄと粉砕防止部材としてのクッション材５１が配置された位置において相違している。具体的には、上述した第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄにおいては、クッション材５１が第１密閉容器８０の閉塞部材１４側の端部に配置された構成としていたが、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｅにおいては、これを第１密閉容器８０のフィルタ６０側の端部に配置している。このように構成した場合にも、図７に示すようにクッション材５１の略中央部に開口部を設けることにより、作動初期において生成される燃焼ガスの流動がクッション材５１によって阻害されることが防止できるため、上述した第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ｄとした場合と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４におけるシリンダ型ガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。以下においては、この図８を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｆの内部構造について説明する。なお、上述した本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図８に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｆは、ガス発生剤収容室１６の内部の所定位置に多孔板１８を有している。多孔板１８は、有底筒状の形状を有しており、その底板部１８ｂに複数の貫通孔１８ａを有している。多孔板１８は、ガス発生剤５２が収容された第１密閉容器８０と伝火薬２７が収容された第２密閉容器７０との間に底板部１８ｂが位置するように円筒状部材１１に内挿されており、その周壁部１８ｃの先端が仕切り板４０に当て留めされている。

多孔板１８に設けられた貫通孔１８ａは、いずれもガス発生剤５２の外形よりも小さく形成されている。多孔板１８は、フィルタ室１７にガス発生剤５２が進入することを防止するための進入防止部材に相当し、好適にはステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材が用いられる。また、多孔板１８は、作動時において多孔板１８を通過する燃焼ガスの流れを整流する作用も有している。

以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｆの如くの構成を採用することにより、上述した本発明の実施の形態３におけるシリンダ型ガス発生器１Ｃとした場合の効果に加え、作動時においてガス発生剤５２が多孔板１８によって堰き止められてフィルタ室１７側に移動することが防止できる効果が得られる。したがって、ガス発生剤５２が収容された部分のガス発生剤収容室１６の内圧を高く維持することができ、ガス発生剤５２の燃焼をさらに促進することができる。また、その一方で、多孔板１８の底板部１８ｂをガス発生剤５２が収容された第１密閉容器８０と伝火薬２７が収容された第２密閉容器７０との間に配置することで、点火器３０による伝火薬２７の着火が当該多孔板１８によって阻害されることもないため、着火性能が低下することもない。したがって、上記構成を採用することにより、高性能でかつガス出力の調整が容易に行なえるシリンダ型ガス発生器とすることができる。

以下においては、本発明による効果を確認するために行なった検証試験の内容および結果について説明する。以下にその詳細を示す検証試験においては、上述した本発明の実施の形態１および２におけるシリンダ型ガス発生器１Ａ，１Ｂをそれぞれ実施例１および２として実際に試作し、これと比較するための比較例についても実際に試作してその結果を比較した。なお、比較例に係るシリンダ型ガス発生器においては、仕切り板の環状板部と筒状部とが成す角のうちその小さい方の角（内角）を９０°とし、実施例１に係るシリンダ型ガス発生器においては、当該内角を９４°とし、実施例２に係るシリンダ型ガス発生器においては、当該内角を８６°とした。

実施例１，２および比較例に係るシリンダ型ガス発生器においては、上述した内角以外の条件がすべて同一となるようにした。ここで、仕切り板の材質としては、鉄鋼材（ＳＳ４００）を使用し、その厚みを０．８ｍｍとし、環状板部の外径をφ１６．４ｍｍとした。なお、筒状部の軸方向長さは４ｍｍであり、筒状部の最小内径はいずれもφ８ｍｍである。また、この仕切り板が取付けられるフィルタとしては、銅めっきが施された鉄線（ＳＷＲＭ４）をメリヤス編みしたものをプレスによって押し固めて密度を４．０ｇ／ｃｃとしたものを使用し、軸方向長さは３１ｍｍであり、仕切り板が内挿される部分以外の中空部の内径はφ８ｍｍである。また、フィルタの仕切り板の筒状部が内挿される部分の形状は、仕切り板の筒状部の形状とほぼ合致する形状とし、仕切り板のフィルタに対する取付けは、フィルタの中空部に仕切り板の筒状部に内挿しただけの遊嵌により行なった。なお、ガス発生器の寸法は、外径２０．０ｍｍ、内径１６．６ｍｍ、全長１２２．０ｍｍとした。

以上の条件にて実際にシリンダ型ガス発生器を作動させ、仕切り板が圧力隔壁として機能しているか、すなわちフィルタに意図しない変形が生じていないかの確認を行なった。その結果、実施例１，２においては、仕切り板の移動量（すなわち、作動前と作動後における仕切り板のフィルタ側に向けての移動量）は、いずれも僅かに１ｍｍ以下であることが確認され、当該仕切り板と円筒状部材との間に囲まれた部分のフィルタが圧縮されていることが確認された。これに対し、比較例においては、仕切り板の移動量が４．５ｍｍ異常となり、フィルタの軸方向の全体にわたって大きな歪が生じていることが分かった。

以上の結果より、上述した本発明の実施の形態１および２におけるシリンダ型ガス発生器のように、仕切り板の形状としては、環状板部から連続して延びる筒状部が当該環状板部から遠ざかるにつれて連通孔の開口面積が変化するように（すなわち、断面積が軸方向において一様な直管形状とならないように）縮径または拡径していることが、仕切り板が圧力隔壁として機能するための必須条件であることが分かる。すなわち、比較例の如く仕切り板の筒状部の形状を直管形状とした場合には、内圧の上昇に伴って仕切り板の筒状部に加わる力が円筒状部材の径方向に沿って発生し、その結果、円筒状部材とフィルタとの接触部分に加わる仕切り板に対するブレーキ力も局所的に小さいものとなってしまい、当該ブレーキ力が不足して仕切り板の移動が停止せずにフィルタが大きく破損してしまう結果を招いているものと推察される。したがって、上述した本発明の実施の形態１および２におけるシリンダ型ガス発生器の如くの構成とすることにより、仕切り板をかしめ固定せずとも仕切り板が圧力隔壁として機能することがはじめて実現されるようになることが確認された。

以上において説明した本発明の実施の形態１ないし４においては、仕切り板の筒状部の形状を円錐板状とした場合を例示して説明を行なったが、当該筒状部の形状はこれに限定されるものではなく、たとえば断面の形状が湾曲状とされた筒状部としてもよい。いずれにせよ、筒状部の形状としては、内圧の上昇に伴って筒状部に加わる力が円筒状部材の径方向および軸方向のいずれにも交差する方向に作用するような形状とされていればよく、当該筒状部の内周面がハウジングの軸方向と平行に配置されていなければよい。

また、上記本発明の実施の形態１および２においては、軸方向の両端にまで達する中空部が形成されたフィルタを使用したシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、フィルタの形状としては、少なくともガス発生剤収容室側の端面にまで達する中空部が形成されたものであればその使用が可能であり、閉塞部材側の端面にまで中空部が達していない形状のフィルタを使用することも可能である。

また、上記本発明の実施の形態１ないし４においては、伝火薬およびガス発生剤が密閉容器に収容されてなるシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、これら伝火薬およびガス発生剤は、必ずしも密閉容器に収容されている必要はなく、カップ状部材や円筒状部材に直接充填されて収容されていてもよい。ただし、その場合には、これら伝火薬やガス発生剤が吸湿しないように、ハウジング自体に別途気密処理を施すことが必要になる。

また、上記本発明の実施の形態１ないし４においては、ガス発生剤の燃焼を促進させるために伝火薬が装填されてなるシリンダ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、当該伝火薬は必ずしも必須の構成ではなく、燃焼開始のためのガス発生剤の感度を向上させること等によって伝火薬の装填を不要とすることも可能である。また、伝火薬をシリンダ型ガス発生器に装填する構成を採用する場合にも、当該伝火薬を点火器に一体化させて組付けることも可能である。

また、上記本発明の実施の形態１ないし４においては、本発明をサイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、助手席用エアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器や、シリンダ型ガス発生器と同様に長尺状のガス出力部を有するいわゆるＴ字型のガス発生器にもその適用が可能である。

なお、上記本発明の実施の形態１ないし４において示したシリンダ型ガス発生器の特徴的な構成は、装置構成上、許容される範囲で当然に相互に組み合わせることが可能である。

このように、今回開示した上記各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１Ａ〜１Ｆ シリンダ型ガス発生器、１０ ハウジング、１１ 円筒状部材、１２ ガス噴出口、１３ａ〜１３ｃ かしめ部、１４ 閉塞部材、１４ａ 溝、１４ｂ 凸部、１４ｃ 凹部、１５ 点火室、１６ ガス発生剤収容室、１７ フィルタ室、１８ 多孔板、１８ａ 貫通孔、１８ｂ 底板部、１８ｃ 周壁部、２０ ホルダ、２１ 溝、２２ 貫通部、２４ 樹脂成形部、２５ カップ状部材、２５ａ 開口部、２７ 伝火薬、３０ 点火器、３１ 点火部、３２ 端子ピン、４０ 仕切り板、４１ 環状板部、４２ 筒状部、４３ 連通孔、５１ クッション材、５２ ガス発生剤、６０ フィルタ、６１ 中空部、７０ 第２密閉容器、７１ カップ部、７２ キャップ部、７３ 収容空間、８０ 第１密閉容器、８１ カップ部、８２ キャップ部、８３ 収容空間。

Claims (11)

1. ガス発生剤が収容されたガス発生剤収容室およびフィルタが収容されたフィルタ室を内部に含む長尺筒状のハウジングと、
   前記ハウジングに内挿され、前記ハウジングの内部の空間を軸方向に前記ガス発生剤収容室と前記フィルタ室とに区画する仕切り部材と、
   前記ハウジングに組付けられ、作動することで前記ガス発生剤を燃焼させるための火炎を発生する点火器とを備え、
   前記ハウジングは、前記フィルタ室を規定する部分にガスを噴出するためのガス噴出口を有し、
   前記フィルタは、前記ハウジングの軸方向に沿って延び、少なくとも前記ガス発生剤収容室側の端面に達する中空部を有する部材からなり、
   前記仕切り部材は、前記フィルタの前記ガス発生剤収容室側の端面を覆う環状板部と、前記環状板部の内周縁から前記フィルタの前記中空部内に向けて連続して延び、前記フィルタの前記端面寄りの内周面を覆うとともに当該内周面に接触する筒状部と、前記筒状部の内周面によって規定され、前記ガス発生剤収容室と前記フィルタ室とを連通する単一の連通孔とを含み、
   前記筒状部の径方向における寸法および前記筒状部によって覆われた部分の前記フィルタの内周面の径方向における寸法が、前記環状板部から遠ざかるにつれて変化していることにより、前記連通孔の開口面積が、前記環状板部から遠ざかるにつれて変化している、ガス発生器。
2. 前記筒状部は、前記環状板部から遠ざかるにつれて前記連通孔の開口面積が減少するように徐々に縮径している、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記筒状部は、前記環状板部から遠ざかるにつれて前記連通孔の開口面積が増加するように徐々に拡径している、請求項１に記載のガス発生器。
4. 前記仕切り部材が、前記ハウジングに嵌合されている、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
5. 前記仕切り部材が、前記ハウジングに遊嵌されている、請求項１から３のいずれかに記載のガス発生器。
6. 前記フィルタは、内部に空隙が含まれるように金属線材を円筒状に押し固めたものである、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。
7. 前記仕切り部材と前記フィルタとを前記ハウジングの軸方向に沿って当該軸方向と直交する面に投影した場合に、前記フィルタの投影領域の内縁が、前記仕切り部材の投影領域の内縁よりも内側に位置していない、請求項１から６のいずれかに記載のガス発生器。
8. 前記ガス発生剤は、前記ハウジングの内部に挿入されることで前記ガス発生剤収容室内に位置する第１密閉容器に封入されている、請求項１から７のいずれかに記載のガス発生器。
9. 前記点火器が作動することによって生じる火炎を前記ガス発生剤に伝達するための伝火薬をさらに備え、
   前記伝火薬は、前記ハウジングの内部に挿入された第２密閉容器に封入されている、請求項１から８のいずれかに記載のガス発生器。
10. 前記点火器は、前記ハウジングの内部の空間に面するように前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、
    前記フィルタは、前記ハウジングの内部の空間のうち、前記ハウジングの軸方向の他端部寄りの位置に配置され、
    前記ガス発生剤は、前記フィルタが配置された位置よりも前記ハウジングの前記一端部寄りの位置に配置されている、請求項１から９のいずれかに記載のガス発生器。
11. 前記点火器は、前記ハウジングの内部の空間に面するように前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、
    前記ガス発生剤は、前記ハウジングの内部の空間のうち、前記ハウジングの軸方向の他端部寄りの位置に配置され、
    前記フィルタは、前記ガス発生剤が配置された位置よりも前記ハウジングの前記一端部寄りの位置に配置されている、請求項１から９のいずれかに記載のガス発生器。

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