JP6374811B2 - ガス発生器 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグ装置など、車輌の人員拘束装置等に使用されるガス発生器に関するもので、特に乗員の側面にエアバッグを展開させるためのエアバッグシステムに使用されるガス発生器に関する。

乗員の側面にエアバッグを展開させる装置に使用されるガス発生器は、その取り付け場所の関係から、細長いシリンダー形状のものが多い。そしてシリンダー形状のハウジングをその軸を略鉛直方向に向けたり、水平方向に向けたりして車両内部に配置している。

特許文献１には、細長いアウターハウジング１２の一端部にイニシエータ３２が配置され、反対端部にガス排出口２０を形成したディフューザ部が設けられたガス発生器が開示されている。

このガス発生器は、イニシエータ３２に近接してブースター剤２４を収容したブースターカップ２３と、開口２８ａが形成された仕切り２８が配置されている。そして、インナーハウジング１４で形成されている空間内にガス発生剤１６が配置されている。このインナーハウジング１４によってアウターハウジング１２との間に筒状のガス通路が形成されている。
さらにインナーハウジング１４とガス排出口２０を有するディフューザ部との間には、二重構造のカップ部材が配置されている。二重構造のカップ部材の周壁部には、ディフューザ部側寄りにガス通過孔が形成されている。二重構造のカップ部材は、アウターハウジング１２およびインナーハウジング１４と比べると、軸方向の長さがかなり短くなっている。

イニシエータ３２によって燃焼したブースター２４は、燃焼生成物を発生させ、その燃焼生成物が開口２８ａからインナーハウジング１４内部に入り込み、ガス発生剤１６を燃焼させる。
ガス発生剤１６から発生したガスは、インナーハウジング１４のオリフィス１８を通り、アウターハウジング１２とインナーハウジング１４との筒状間隙を抜けた後、二重構造のカップ部材を通って、ディフューザ部のガス排出口２０から排出される。
インナーハウジング１４と二重構造のカップ部材により、ガスの流れがジグザグになるように形成されており、従来のようなフィルターは使用されていない。

特許文献２の図２には、筒状ハウジング１０内に筒状部材３０とガス迂回手段となるカップ状部材４０が配置されたガス発生器が示されている。
筒状部材３０の周壁部には、軸方向の異なる位置に複数のガス通過孔３７が形成されており、ガス迂回手段となるカップ状部材４０の周壁部には軸方向の同じ位置に複数の連通孔４０ｃが形成されている。
ガス迂回手段となるカップ状部材４０は、筒状ハウジング１０および筒状部材３０と比べると、軸方向の長さがかなり短くなっている。
第１燃焼室２０と第２燃焼室２５で発生した燃焼ガスは、複数のガス通過孔３７から出入りしながら筒状間隙３５を軸方向に移動して行き、複数の連通孔４０ｃからカップ状部材４０内に入ったあと、ディフューザ部１２のガス排出口１５から排出される。このガス発生器もフィルターは使用されていない。

特許文献１、２のガス発生器は、ガス発生剤が充填された燃焼室からガス排出口までのガス排出経路を複雑にすることで、ガス温度を低下させ、ガス中のミスト量を減少させるものである。ミストは、燃焼ガス中に含まれている高温状態の微粒子（ガス発生剤に含まれる金属成分に由来するもの）である。

米国特許２００８／００７８４８６号公報 特開２０１１−１５７０２５号公報

本発明は、特許文献１のガス発生器における二重構造のカップ部材、および特許文献２のガス発生器におけるガス迂回手段となるカップ状部材に相当する部品を改良することによって、使用するガス発生剤の組成に応じて燃焼ガスの冷却効果とミスト捕捉効果をバランス良く調節できるガス発生器を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、課題の解決手段として、
第１端部側に点火手段が取り付けられ、反対側の第２端部側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジング内には、前記点火手段側に形成された燃焼室と、前記燃焼室と前記ディフューザ部との間に配置されたガス迂回手段となるカップ部材を有しており、
前記筒状ハウジングの長さ（Ｌ１）と前記ガス迂回手段となるカップ部材の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．２〜０．４のものであり、
前記ガス迂回手段となるカップ部材が、
底部が前記燃焼室側に位置し、開口部が前記ディフューザ部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間にガス通路となる筒状空間を形成するようにして配置されており、
前記開口部側の周壁部に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第１ガス通過孔、
前記底部側の周壁部に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第２ガス通過孔、および
前記第１ガス通過孔と前記第２ガス通過孔の間に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第３ガス通過孔から選ばれるいずれか１箇所のガス通過孔を有しているものであり、
前記ガス通路となる筒状空間が、前記燃焼室と連通され、前記ディフューザ部側が閉塞されているものである、ガス発生器を提供する。

本願発明のガス発生器の基本的な構造は、特許文献２の図１に示すガス発生器と類似するものであるが、前記図１に示すガス発生器における「ガス迂回手段となるカップ状部材４０」と、本発明における「ガス迂回手段となるカップ部材」は異なっており、前記相違により得られる作用効果も異なっている。

点火手段は、公知の電気式点火器、または電気式点火器と伝火薬（またはガス発生剤）との組み合わせからなるものを使用することができる。
点火手段（電気式点火器）は、筒状ハウジングの第１端部の開口部をかしめる方法などにより取り付けられている。
ディフューザ部は、筒状ハウジングの第２端部の開口部を閉塞して溶接により固定されている。
ディフューザ部は、特許文献１の図１、図２に示すガス発生器、特許文献２の図１に示すガス発生器でも使用されている、周面にガス排出口を有し、開口部にフランジ部を有するカップ状のものを使用することができるがそれらに限定されるものではなく、平板状のもの、トレイ状のものなども使用することができる。

燃焼室は、ガス源となるガス発生剤が充填された空間であり、筒状ハウジングの内壁面、点火手段およびガス迂回手段となるカップ部材（カップ部材の底部）で囲まれた空間から形成されている。

本発明のガス発生器では、筒状ハウジングの長さ（Ｌ１）とガス迂回手段となるカップ部材の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）は０．２〜０．４であり、好ましくは０．２５〜０．４、より好ましくは０．３〜０．４である。
Ｌ１は、筒状ハウジングの両端開口部間の長さであり、Ｌ２は、ガス迂回手段となるカップ部材の開口部から底部外側面までの長さである。
前記Ｌ２／Ｌ１は、特許文献１の図１および図２、特許文献２の図１から求められる前記Ｌ２／Ｌ１に相当する比よりも大きくなっている。
そして、このようにＬ２／Ｌ１比が大きくなっていることから、カップ部材の軸方向長さが異なる位置に第１ガス通過孔〜第３ガス通過孔から選ばれるいずれか１箇所のガス通過孔を形成することができる。

第１ガス通過孔は、カップ部材の開口部側の周壁部に形成されたものであり、前記ガス通路となる筒状空間に面している。
第２ガス通過孔は、カップ部材の底部側の周壁部に形成されたものであり、前記ガス通路となる筒状空間に面している。
第３ガス通過孔は、第１ガス通過孔と第２ガス通過孔の間に形成されたものであり、前記ガス通路となる筒状空間に面している。
前記ガス通路となる筒状空間は、前記燃焼室と連通されており、前記ディフューザ部側が閉塞されている。前記ガス通路となる筒状空間には、ガス発生剤は充填されていない。

ガス迂回手段となるカップ部材が第１ガス通過孔〜第３ガス通過孔から選ばれる１箇所のガス通過孔を有していることから、ガス通過孔の形成位置に応じて異なる作用効果が得られる。

カップ部材が第１ガス通過孔を有しているときは、燃焼室から第１ガス通過孔までのガス通路（筒状空間）の長さが最長となり、より長い時間、ガス通路壁面（筒状ハウジングの内壁面とカップ部材の外壁面）に接触することから、燃焼ガス温度の低下効果が大きくなる。

カップ部材が第２ガス通過孔を有しているときは、燃焼室から第２ガス通過孔までのガス通路（筒状空間）の長さは最短となるため、第１ガス通過孔と比べると燃焼ガス温度の低下効果は小さくなるが、第２ガス通過孔からガス通路（筒状空間）の閉塞面までの深さは最長となる。このため、前記第２ガス通過孔からガス通路（筒状空間）の閉塞面までがポケット部となることから、ミストの捕捉効果が大きくなる。

カップ部材が第３ガス通過孔を有しているときは、燃焼ガス温度の低下効果は、第１ガス通過孔＞第３ガス通過孔＞第２ガス通過孔となり、燃焼ガスのミストの捕捉効果は、第２ガス通過孔＞第３ガス通過孔＞第１ガス通過孔となる。
このため、第３ガス通過孔の軸方向の位置を第１ガス通過孔寄りにしたり、第３ガス通過孔の軸方向の位置を第２ガス通過孔寄りにしたり、または中間位置にしたりすることによって、燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果を調節することができる。

本発明のガス発生器は、ガス発生剤の種類（燃焼温度の高低や、ミスト源となる金属の含有割合）に応じて、ガス迂回手段となるカップ部材が有するガス通過孔を第１ガス通過孔、第２ガス通過孔、および第３ガス通過孔から選択することで、燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果を調節することができる。

請求項２の発明は、課題の他の解決手段として、
第１端部側に点火手段が取り付けられ、反対側の第２端部側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
前記筒状ハウジング内には、前記点火手段側に形成された燃焼室と、前記燃焼室と前記ディフューザ部との間に配置されたガス迂回手段となるカップ部材を有しており、
前記筒状ハウジングの長さ（Ｌ１）と前記ガス迂回手段となるカップ部材の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．２〜０．４のものであり、
前記燃焼室内には、周壁部に複数の貫通孔を有している筒状部材が配置されており、
前記筒状部材が、開口部が前記点火手段側に位置し、底部が前記カップ形状のガス迂回手段の底部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間に第１ガス通路となる第１筒状空間を形成するようにして配置されているものであり、
前記ガス迂回手段となるカップ部材が、
底部が前記燃焼室側に位置し、開口部が前記ディフューザ部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間に第２ガス通路となる第２筒状空間を形成するようにして配置されており、
前記開口部側の周壁部に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した第１ガス通過孔、
前記底部側の周壁部に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した第２ガス通過孔、および
前記第１ガス通過孔と前記第２ガス通過孔の間に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した第３ガス通過孔から選ばれるいずれか１箇所のガス通過孔を有しているものであり、
前記第２ガス通路となる第２筒状空間が、前記第１筒状空間と連通され、前記ディフューザ部側が閉塞されているものである、ガス発生器を提供する。

請求項２の発明のガス発生器は、請求項１の発明にガス発生器に筒状部材を加えたことが異なるものである。
筒状部材は燃焼室内に配置されており、燃焼室の半径方向内壁面の一部または全部が筒状部材で形成されている。
筒状部材の底部外側面とカップ部材の底部外側面は接触している。

筒状部材を使用していることから、筒状部材の周壁部と筒状ハウジングの内周壁面との間に第１ガス通路となる第１筒状空間が形成されている。
第１ガス通路となる第１筒状空間は、迂回手段となるカップ部材の周壁部と筒状ハウジングの内周壁面との間に形成された第２ガス通路となる第２筒状空間と連通されている。
第１ガス通路（第１筒状空間）と第２ガス通路（第２筒状空間）には、ガス発生剤は充填されていない。

第１ガス通路となる第１筒状空間の長さ（Ｌ11）と第２ガス通路となる第２筒状空間の長さ（Ｌ12）の比（Ｌ12／Ｌ11）は、０．４０〜０．６０の範囲が好ましい。第１ガス通路となる第１筒状空間の長さ（Ｌ11）は、筒状部材の開口部から底部外側面までの長さであり、第２ガス通路となる第２筒状空間の長さ（Ｌ12）は、カップ部材の長さ（Ｌ２）と同じ長さである。
燃焼ガスが第１ガス通路となる第１筒状空間を通過するとき、ミストが筒状ハウジングの内壁面と筒状部材の外壁面（貫通孔のない壁面）に付着して捕捉されることから、請求項１のガス発生器よりもミストの捕捉効果が高くなる。

請求項２の発明のガス発生器は請求項１の発明のガス発生器と同様に、ガス迂回手段となるカップ部材が第１ガス通過孔〜第３ガス通過孔から選ばれる１箇所のガス通過孔を有していることから、上記した燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果を調節することができる。

ガス迂回手段となるカップ部材は、
前記ガス迂回手段となるカップ部材の開口部から底部の外側面までの長さを１としたとき、
第１ガス通過孔が、開口部から０．２５の範囲内に形成されたものであり、
第２ガス通過孔が、開口部から０．７５〜１の範囲内に形成されたものであり、
第３ガス通過孔が、開口部から０．３〜０．７の範囲内に形成されたものであることが好ましい。
第１ガス通過孔〜第３ガス通過孔の形成範囲を制限することによって、上記燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果の調節がより容易になる。

上記の第１ガス通過孔、第２ガス通過孔および第３ガス通過孔は、それぞれ２〜８の孔が周方向に等間隔に形成されているものが好ましい。

本発明のガス発生器の燃焼室は、間隔をおいて配置された２枚の多孔板部材により２つの燃焼室に分離されているものにすることができる。
２枚の多孔板部材を使用することで、燃焼室内に充填するガス発生剤量に応じて燃焼室の容積を調整することができる。

本発明のガス発生器は、ガス迂回手段となるカップ部材が有しているガス通過孔の軸方向の形成位置を調整することによって、ガス発生剤の種類（燃焼温度の高低や、ミスト源となる金属の含有割合）に応じて、燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果を調節することができる。

本発明のガス発生器の軸方向断面図。 図１とは別実施形態の部分断面図。 図１、図２とは別実施形態の部分断面図。 図１中のカップ部材におけるガス通過孔の形成位置を説明するための軸方向断面図。 特許文献１（米国特許２００８／００７８４８６号公報）の図１ 特許文献２（特開２０１１−１５７０２５号公報）の図１ 実施例の測定結果を示す図。

本発明の一実施形態を図１により説明する。図１は、ガス発生器の軸方向の断面図である。

筒状ハウジング１０の第１端部１０ａ側には、点火手段となる点火器１６が取り付けられている。点火器１６は、公知の電気式点火器であり、点火薬を含んだ着火部１６ａがカラー１７から突出されている。

筒状ハウジング１０の第１端部１０ａとは反対側の第２端部１０ｂ側には、ディフューザ部１２が取り付けられている。
ディフューザ部１２は、底部１２ａ、周壁部１２ｂを有する略カップ形状であり、開口部にはフランジ部１２ｃ、フランジ部１２ｃから内側方向に折り曲げられた環状壁部１２ｄを有している。
ディフューザ部１２は、フランジ部１２ｃと環状壁部１２ｄにおいて筒状ハウジング１０の第２端部１０ｂに溶接固定されている。
周壁部１２ｂには、複数のガス排出口１５が形成されており、防湿のため、内側からアルミニウムなどの金属製のシールテープで閉塞されている。

筒状ハウジング１０のディフューザ部１２側には、迂回手段となるカップ部材４０が配置されている。
筒状ハウジング１０の点火器１６とカップ部材４０の間が燃焼室（第１燃焼室２０と第２燃焼室２５）となっている。

筒状ハウジング１０の点火器１６側には、点火器１６とは間隔をおいて、第１多孔板部材１４が配置されている。第１多孔板部材１４は、円形底面の周縁に環状壁１４ａが形成されたものであり、環状壁１４ａが筒状ハウジング１０の内壁面と圧接されることで固定されている。

点火器１６（点火器１６とカラー１７）、筒状ハウジング１０、第１多孔板部材１４で囲まれた空間が第１燃焼室２０となっている。第１燃焼室２０には、第１ガス発生剤（図示せず）が充填されている。

第１ガス発生剤は、点火器１６の着火部１６ａと接触している。第１多孔板部材１４の貫通孔は、第１ガス発生剤よりも小さな開口である。貫通孔はシールテープで塞がれていてもよい。

第１ガス発生剤としては、着火性が良く、燃焼が持続する（燃焼温度の高い）ガス発生剤を使用することができる。第１ガス発生剤の燃焼温度は、１７００〜３０００℃の範囲にあることが望ましい。このような第１ガス発生剤としては、例えばニトログアニジン（３４質量％）、硝酸ストロンチウム（５６質量％）からなる、外径１．５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのディスク状のものを用いることができる。
第１ガス発生剤は、第１多孔板部材１４によって、点火器１６側へ押しつけられた状態で保持されている。

筒状ハウジング１０内には、筒状部材３０が配置されている。
筒状部材３０は、中心に貫通孔３１ａを有している底部３１、多数の貫通孔（ガス出入孔３７）を有している周壁部３２、開口部に形成された拡径部３３を有している。
筒状部材３０は、拡径部３３が筒状ハウジング１０の内周面に対して圧接されている。

筒状部材３０は、拡径部３３の外径と周壁部３２の外径との差により、筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃとの間には、均等幅の第１ガス通路となる第１筒状空間３５が形成されている。

筒状部材３０の周壁部３２に形成された複数のガス出入孔３７は、軸方向に均等間隔で、円周方向に均等間隔に形成されている。
ガス出入孔３７は、周壁部３２のうちディフューザ部１２側に片寄らせて形成されていてもよいし、ディフューザ部１２側に近づくにつれて開口面積が増大するようにしてもよい。
ガス出入孔３７は、第２ガス発生剤５０よりも小さな開口である。
なお、筒状部材３０の固定のために、拡径部３３の開口周縁に嵌合する段部や係合する突起を筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃに形成してもよい。

筒状部材３０は、底部３１の貫通孔３１ａが、カップ部材４０の底部４１に形成された突起４１ａに嵌め込まれている。
筒状部材３０は、軸方向及び半径方向の両方向において固定されており、筒状ハウジング１０と同軸上に配置されている。

筒状部材３０と第１多孔板部材１４の間には、第２多孔板部材２４が配置されている。
第２多孔板部材２４は、円形底面の周縁に環状壁２４ａが形成されたものであり、環状壁２４ａが筒状ハウジング１０の内壁面と圧接されることで固定されている。
第２多孔板部材２４と第１多孔板部材１４の間には、空間１８が形成されている。環状壁２４ａは点火器１６側に伸びている。

第２燃焼室２５は、第２多孔板部材２４と、筒状部材３０と、筒状ハウジング１０で囲まれて形成されている。第２燃焼室２５には、第２ガス発生剤５０が充填されている。
第２多孔板部材３２の貫通孔は、第２ガス発生剤５０よりも小さな開口である。貫通孔はシールテープで塞がれていてもよい。

第２燃焼室２５は、筒状部材３０の拡径部３３から第２多孔板部材３２までの空間と、残部空間からなるものであり、全体として１つの燃焼室を形成している。

第２ガス発生剤５０は、第１ガス発生剤よりも燃焼温度の低いガス発生剤を使用している。第２ガス発生剤５０の燃焼温度は、１０００〜１７００℃の範囲にあることが望ましく、例えば、硝酸グアニジン（４１質量％）、塩基性硝酸銅（４９質量％）及びバインダーや添加物からなる、外径１．８ｍｍ、内径０．７ｍｍ、長さ１．９ｍｍの単孔円柱状のものを用いることができる。

第２ガス発生剤５０は、第２多孔板部材２４によって、ディフューザ部１２側へ押しつけられた状態で保持されている。このため、第２燃焼室２５内の第２ガス発生剤５０が密に充填されることになり、移動して隙間が形成されることが阻止される。

筒状ハウジング１０内のディフューザ部１２と筒状部材３０の間にガス迂回手段となるカップ部材４０が配置されている。
カップ部材４０は、底部４１と周壁部４２を有しており、開口部４０ａ側に短いフランジ部４３を有している。
周壁部４２は複数の第１ガス通過孔４４ａを有しており、これらは周方向に等間隔に形成されている。
底部４１の外側面は、周壁部４２との境界部分が丸みを帯びており、中心部には突起４１ａが点火器１６側に伸びるように形成されており、突起４１ａを除いた面は平坦面である。

筒状ハウジング１０の長さ（Ｌ１）とカップ部材４０の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）は０．２〜０．４が好ましい。
筒状ハウジング１０の長さ（Ｌ１）は、第１端部１０ａから第２端部１０ｂまでの長さである。
カップ部材の長さ（Ｌ２）は、図４に示すとおり底部４１の外側面（突起４１ａを除いた平坦面）から開口部４０ａまでの長さである。

カップ部材４０は、ディフューザ部１２のフランジ部１２ｃと環状壁部１２ｄに対して短いフランジ部４３が圧入されることで固定されている。
カップ部材４０の開口部４０ａと第１ガス通過孔４４ａは、湿気の侵入防止のため、シールテープで閉塞されていてもよい。

カップ部材４０の周壁部４２の外径は、筒状ハウジング１０の内径よりも小さい。このため、周壁部４２と筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃとの間には、第２ガス通路となる第２筒状空間４５が存在している。
第２ガス通路となる第２筒状空間４５は、ディフューザ部のフランジ部１２ｃにて行き止まりとなっている。

第２ガス通路となる第２筒状空間４５は、第１ガス通路となる第１筒状空間３５と連通されている。
第１ガス通路となる第１筒状空間の長さ（Ｌ11）と第２ガス通路となる第２筒状空間の長さ（Ｌ12）の比（Ｌ11／Ｌ12）は、０．４０〜０．６０の範囲が好ましい。

第１ガス通過孔４４ａは、カップ部材４０の開口部側の周壁部４２に形成されており、第２ガス通路となる第２筒状空間４５に面している。
図４に示すとおり、第１ガス通過孔４４ａは、カップ部材４０の開口部４０ａから底部４１の外側面までの長さを１とするとき、開口部４０ａから０．２５の範囲（図４の０〜０．２５の範囲）内に形成されていることが好ましい。

図１に示すとおり、カップ部材４０が第１ガス通過孔４４ａを有しているときは、第２燃焼室２５から第１ガス通過孔４４ａまでの第２ガス通路（第２筒状空間）４５の長さが最長となり、より長い時間、第２ガス通路（第２筒状空間）４５の壁面（筒状ハウジングの内壁面１０ｃとカップ部材４０の周壁部４２）に接触することから、燃焼ガス温度の低下効果が大きくなる。

図１に示す第１ガス通過孔４４ａに代えて、図２に示すとおり、第２ガス通過孔４４ｂを有するカップ部材４０を使用することもできる。
第２ガス通過孔４４ｂは、カップ部材４０の底部４１側の周壁部４２に形成されており、第２ガス通路となる第２筒状空間４５に面している。
図４に示すとおり、第２ガス通過孔４４ｂは、カップ部材４０の開口部４０ａから底部４１の外側面までの長さを１とするとき、開口部４０ａから０．７５〜１の範囲内に形成されていることが好ましい。

カップ部材４０が第２ガス通過孔４４ｂを有しているときは、第２燃焼室２５から第３ガス通過孔４４ｂまでの第２ガス通路（第２筒状空間）３５の長さは最短となるため、第１ガス通過孔４４ａと比べると燃焼ガス温度の低下効果は小さくなるが、第２ガス通過孔４４ｂから第２ガス通路（第２筒状空間）の閉塞面（フランジ部１２ｃ）までの深さは最長となる。このため、第２ガス通過孔４４ｂから第２ガス通路（第２筒状空間）４５の閉塞面（フランジ部１２ｃ）までがポケット部となることから、ミストの捕捉効果が大きくなる。

図１に示す第１ガス通過孔４４ａに代えて、図３に示すとおり、第３ガス通過孔４４ｃを有するカップ部材４０を使用することもできる。
第３ガス通過孔４４ｃは、第１ガス通過孔４４ａと第２ガス通過孔４４ｂの間に形成されており、第２ガス通路となる第２筒状空間４５に面している。
図４に示すとおり、第３ガス通過孔４４ｃは、カップ部材４０の開口部４０ａから底部４１の外側面までの長さを１とするとき、開口部から０．３〜０．７の範囲内に形成されていることが好ましい。

カップ部材４０が第３ガス通過孔４４ｃを有しているときは、燃焼ガス温度の低下効果は、第１ガス通過孔４４ａ＞第３ガス通過孔４４ｃ＞第２ガス通過孔４４ｂとなり、燃焼ガスのミストの捕捉効果は、第２ガス通過孔４４ｂ＞第３ガス通過孔４４ｃ＞第１ガス通過孔４４ａとなる。
このため、第３ガス通過孔４４ｃの軸方向の位置を第１ガス通過孔４４ａ寄りにしたり、第３ガス通過孔４４ｃの軸方向の位置を第２ガス通過孔４４ｃ寄りにしたり、または中間位置にしたりすることによって、燃焼ガス温度の低下効果と燃焼ガスのミストの捕捉効果を調節することができる。

次に、図１に示すガス発生器の組立方法について説明する。
筒状ハウジング１０の第２端部１０ｂ側の開口部に、ガス排出口１５を有するディフューザ部１２を溶接で固定する。
その後、カップ部材（ガス迂回手段）４０を、開口部側がディフューザ部１２側になるようにして、フランジ部１２に対して圧入して取り付ける。

その後、筒状ハウジング１０の第１端部１０ａ側から筒状部材３０を圧入する。このとき、筒状部材３０の拡径部３１が筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃに当接され、筒状部材１０の中央孔３１ａがカップ部材（ガス迂回手段）４０の突起４１ａに嵌合するようにして取り付ける。このようにして筒状部材３０を取り付けることにより、位置決めと固定が容易になる。

その後、筒状部材３０内に所要量の第２ガス発生剤５０をタッピングしながら充填した後、第２多孔板部材２４を圧入して、第２ガス発生剤５０が充填された第２燃焼室２５を形成する。このようにして第２多孔板部材２４を圧入することで、第２ガス発生剤５０が密に充填されて移動が防止されるため、第２燃焼室２５内に隙間が生じることが防止される。

その後、第１多孔板部材１４を圧入し、第１多孔板部材１４に当接するようにして第１ガス発生剤を充填する。予め第１多孔板部材１４は第１端部１０ａ寄りに配置しておき、カラー１７に固定された点火器１６を第１端部１０ａから挿入するとき、第１ガス発生剤とともに第１多孔板部材１４を奥まで押し込む。
その後、カラー１７に固定された点火器１６を固定して、第１燃焼室２０を形成する。

次に、図１に示すガス発生器の動作を説明する。
点火器１６の作動によって第１燃焼室２０内の第１ガス発生剤が燃焼すると、そこから燃焼生成物（火炎や高温ガス）が発生し、第１多孔板状部材１４の多孔を通って空間１８へ進入する。また第１燃焼室２０内には第１ガス発生剤が密に充填されているため、着火斑（斑に燃焼する現象）が発生しにくく、第１ガス発生剤が均等に燃焼される。燃焼生成物は空間１８に進入する。

燃焼生成物は、空間１８から第２板状部材２４の貫通孔を通って第２燃焼室２５内に存在する第２ガス発生剤５０を着火させる。第１燃焼室２０から発生した燃焼生成物は、一旦空間１８へ入ることから、第２多孔板部材２４に隣接する第２ガス発生剤５０は、端面から揃って燃焼を開始するため、着火斑が生じにくい。

第２ガス発生剤５０の燃焼生成物は、拡径部３３によって流れが速くなる。また、拡径部３３と筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃが圧接されているので、前記圧接部から第１筒状空間３５内に燃焼生成物が流入することはない。

燃焼ガスおよび燃焼生成物は、ガス出入孔３７から第１筒状空間３５内に流出し、筒状ハウジング１０の内壁面１０ｃに当たり、その向きをディフューザ部１２側に向けて流れる。その過程で含まれる残渣は、筒状ハウジング内壁面１０ｃに付着する。
ガス出入孔３７から第１筒状空間３５内に流出した燃焼ガスおよび燃焼生成物は、第１筒状空間３５を移動する過程でガス出入孔３７から第２燃焼室２５内に入ったり、出たりを繰り返すことで、第２ガス発生剤５０の燃焼が促進される。

さらに燃焼ガスおよび燃焼生成物は、第２ガス通路となる第２筒状空間４５内に入ったあと、第１ガス通過孔４４ａからカップ部材４０内に入り、その後、ディフューザ部１２のガス排出口１５から排出される。

図１に示すガス発生器では、筒状ハウジング１０の長さ（Ｌ１）とガス迂回手段となるカップ部材４０の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）は、０．２５である。
さらに図１に示すガス発生器では、第１ガス通路となる第１筒状空間３５の長さ（Ｌ11）と第２ガス通路となる第２筒状空間４５の長さ（Ｌ12）の比（Ｌ12／Ｌ11）は、０．４５である。
なお、図１は実寸を示すものではないため、上記数値は図面を測定したものではない。

上記のとおり、図１に示すガス発生器では、カップ部材４０の長さ（Ｌ２）として十分な長さが確保されているため、図１〜図３に示すように、軸方向の異なる位置に第１ガス通過孔４４ａ、第２ガス通過孔４４ｂ、第３ガス通過孔４４ｃから選ばれる１箇所のガス通過孔を形成することができる。
筒状ハウジング１０の長さ（ガス発生器の長さ）は、ガス発生器を設置する車両の種類と設置箇所に応じて決まるものである。

図１のガス発生器は、カップ部材４０におけるガス通過孔として、第１ガス通過孔４４ａ、第２ガス通過孔４４ｂおよび第３ガス通過孔４４ｃのいずれか１つを選択することによって、目的とする燃焼ガス温度の低下効果および燃焼ガスのミストの捕捉効果を得ることができる。

なお、従来技術（特許文献１、２）におけるＬ１、Ｌ２（Ｌ12）、Ｌ11の比について検討する。
それぞれの比は、図５（特許文献１；米国特許２００８／００７８４８６号公報の図１）、図６（特許文献２；特開２０１１−１５７０２５号公報の図１）から計測した数値から求めている。図５では、Ｌ２とＬ12が一致していないが、Ｌ２＝Ｌ12として、Ｌ12の長さで示した。
図５のガス発生器における比は、次のとおりである。
Ｌ２／Ｌ１＝１９mm／１７１mm＝０．１１１
Ｌ12／Ｌ11＝１９mm／１０６mm＝０．１７９
図６ガス発生器における比は、次のとおりである。
Ｌ２／Ｌ１＝２１mm／２００mm＝０．１０５
Ｌ12／Ｌ11＝２１mm／９７mm＝０．２１６

上記したとおり、図１のガス発生器における比は、Ｌ２／Ｌ１＝０．２５、Ｌ12／Ｌ11＝０．４５である。
これらの数値と比べると、図５（特許文献１；米国特許２００８／００７８４８６号公報の図１）、図６（特許文献２；特開２０１１−１５７０２５号公報の図１）のガス発生器では、本発明のカップ部材４０に相当する部材の長さが短くなっているため、実質的に軸方向の異なる位置（３箇所）にガス通過孔を形成することはできない。
また、図５（特許文献１；米国特許２００８／００７８４８６号公報の図１）は、二重構造にすることが特徴であり、軸方向の異なる位置（３箇所）にガス通過孔を形成するものではない。

図１、図２、図３に示すガス発生器（Ｌ２／Ｌ１＝０．２５、Ｌ12／Ｌ11＝０．４５）を使用して、特開２００１−９７１７６号公報の段落番号００９８に記載されているタンク燃焼試験（６０Ｌ）を実施した。
ガス通過孔の数は６個、１つの孔の直径は３．７mmである。
第１ガス発生剤として、ニトログアニジン/硝酸ストロンチウム/カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（3/6/1）からなるものを４ｇ使用した。
第２ガス発生剤として、硝酸グアニジン/塩基性硝酸銅/カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（4/5/1）の組成のものを２０ｇ使用した。

＜タンク燃焼試験＞
内容積60ＬのSUS（ステンレス鋼）製タンク内に、エアバッグ用ガス発生器を固定し、室温においてタンクを密閉後、外部着火電気回路に接続した。
別にタンクに設置された圧力トランスデューサーにより、着火電気回路スイッチを入れた（着火電流印加）時間を０として、タンク内の圧力上昇変化を時間０〜１００ミリ秒の間測定した。
各測定データをコンピュータ処理により最終的にタンク圧力／時間曲線として、ガス発生剤成型体の性能を評価する曲線（以下「タンクカーブ」とする）を得た。
ガス発生器からの排ガス温度は、最大タンク圧力と発生ガス量（mol数）から算出した。

圧力／時間曲線を図７に示す。
排ガス温度は、図１のガス発生器（第１ガス通過孔４４ａを有している）は７５０℃と最も低かった。
図２のガス発生器（第２ガス通過孔４４ｂを有している）は８４０℃と最も高かった。
図３のガス発生器（第３ガス通過孔４４ｃを有している）は、中間温度の７９０℃であった。

１０ 筒状ハウジング
１２ ディフューザ部
１５ ガス排出口
１６ 点火器
２０ 第１燃焼室
２５ 第２燃焼室
３０ 筒状部材
３５ 第１筒状空間
４０ カップ部材
４４ａ 第１ガス通過孔
４４ｂ 第２ガス通過孔
４４ｃ 第３ガス通過孔
４５ 第２筒状空間

Claims (6)

1. 第１端部側に点火手段が取り付けられ、反対側の第２端部側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
   前記筒状ハウジング内には、前記点火手段側に形成された燃焼室と、前記燃焼室と前記ディフューザ部との間に配置されたガス迂回手段となるカップ部材を有しており、
   前記筒状ハウジングの長さ（Ｌ１）と前記ガス迂回手段となるカップ部材の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．２〜０．４のものであり、
   前記ガス迂回手段となるカップ部材が、
   底部が前記燃焼室側に位置し、開口部が前記ディフューザ部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間にガス通路となる筒状空間を形成するようにして配置されており、
   前記開口部側の周壁部に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第１ガス通過孔、
   前記底部側の周壁部に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第２ガス通過孔、および
   前記第１ガス通過孔と前記第２ガス通過孔の間に形成された、前記ガス通路となる筒状空間に面した第３ガス通過孔から選ばれるいずれか１箇所のガス通過孔を有しているものであり、
   前記ガス通路となる筒状空間が、前記燃焼室と連通され、前記ディフューザ部側が閉塞されているものである、ガス発生器。
2. 第１端部側に点火手段が取り付けられ、反対側の第２端部側にガス排出口を有するディフューザ部が取り付けられた筒状ハウジングを有しており、
   前記筒状ハウジング内には、前記点火手段側に形成された燃焼室と、前記燃焼室と前記ディフューザ部との間に配置されたガス迂回手段となるカップ部材を有しており、
   前記筒状ハウジングの長さ（Ｌ１）と前記ガス迂回手段となるカップ部材の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．２〜０．４のものであり、
   前記燃焼室内には、周壁部に複数の貫通孔を有している筒状部材が配置されており、
   前記筒状部材が、開口部が前記点火手段側に位置し、底部が前記カップ形状のガス迂回手段の底部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間に第１ガス通路となる第１筒状空間を形成するようにして配置されているものであり、
   前記ガス迂回手段となるカップ部材が、
   底部が前記燃焼室側に位置し、開口部が前記ディフューザ部側に位置し、周壁部が前記筒状ハウジングの内周壁面との間に第２ガス通路となる第２筒状空間を形成するようにして配置されており、
   前記開口部側の周壁部に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した第１ガス通過孔、
   前記底部側の周壁部に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した２ガス通過孔、および
   前記第１ガス通過孔と前記第２ガス通過孔の間に形成された、前記第２ガス通路となる第２筒状空間に面した第３ガス通過孔から選ばれるいずれか１箇所のガス通過孔を有しているものであり、
   前記第２ガス通路となる第２筒状空間が、前記第１筒状空間と連通され、前記ディフューザ部側が閉塞されているものである、ガス発生器。
3. 第１ガス通路となる第１筒状空間の長さ（Ｌ11）と第２ガス通路となる第２筒状空間の長さ（Ｌ12）の比（Ｌ12／Ｌ11）が０．４０〜０．６０の範囲である、請求項２記載のガス発生器。
4. 前記ガス迂回手段となるカップ部材が、
   前記ガス迂回手段となるカップ部材の開口部から底部の外側面までの長さを１としたとき、
   前記第１ガス通過孔が、開口部から０．２５の範囲内に形成されたものであり、
   前記第２ガス通過孔が、開口部から０．７５〜１の範囲内に形成されたものであり、
   前記第３ガス通過孔が、開口部から０．３〜０．７の範囲内に形成されたものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のガス発生器。
5. 前記の第１ガス通過孔、第２ガス通過孔および第３ガス通過孔が、それぞれ２〜８の孔が周方向に等間隔に形成されているものである、請求項１〜４のいずれか１項記載のガス発生器。
6. 前記燃焼室が、間隔をおいて配置された２枚の多孔板部材により２つの燃焼室に分離されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス発生器。

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