インフレータ
【課題】ハウジング、ボトル栓、オリフィス部材など従来からあった部材以外に新たに部材を設けることなく屈曲流路を形成しフィルタレス構造にできるインフレータの提供。
【解決手段】ハウジング２０内にガス発生部３０を有し、ハウジングの一端部にガス通路孔５２を有するインフレータ１０であって、ハウジング２０内でガス発生部３０とガス通路孔５２との間に、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が配置されている。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣７１の遠心力の差を利用して燃焼残渣７１を燃焼ガス７０から分離させる流路屈曲部７２および／または流路断面絞り部５８、５２と、燃焼残渣７１を堆積させるガス流れ淀み部７３とを有する。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ボトル栓５１、および／または、ガス発生部３０とハウジング２０の一端部の内部との間のオリフィス部材５３に形成されている。
【解決手段】ハウジング２０内にガス発生部３０を有し、ハウジングの一端部にガス通路孔５２を有するインフレータ１０であって、ハウジング２０内でガス発生部３０とガス通路孔５２との間に、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が配置されている。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣７１の遠心力の差を利用して燃焼残渣７１を燃焼ガス７０から分離させる流路屈曲部７２および／または流路断面絞り部５８、５２と、燃焼残渣７１を堆積させるガス流れ淀み部７３とを有する。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ボトル栓５１、および／または、ガス発生部３０とハウジング２０の一端部の内部との間のオリフィス部材５３に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に取り付けられ、車両の衝突時にエアバッグに供給するガスを発生するインフレータ（ガス発生装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ガス発生剤が燃焼した際にガス噴出孔から噴出したガスの流れを、燃焼室外部において、３回以上変更するよう、燃焼室中心から外側に向かってジグザグ形状に流路を形成したインフレータを開示している。該インフレータでは、フィルタ部材が設けられておらず、フィルタレス構造となっている。フィルタレス構造であっても、燃焼残渣が壁に付着して冷却、固化されるので、燃焼残渣はほとんど外部に放出されない。
特許文献２は、特許文献１に開示の構造に、さらに、ガス流れ変更位置に波形形状部を形成したインフレータを開示している。波形形状部により燃焼残渣の捕獲量が増加する。
【特許文献１】実用新案登録第３１２２２５８号
【特許文献２】実用新案登録第３１２２２５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１、２のインフレータには、つぎの課題がある。
フィルタレス構造であっても、燃焼残渣が流路壁に付着するので、燃焼残渣（ミスト）低減が可能であるが、インフレータのハウジング外に、ジグザグ状の屈曲ガス流路を形成するための部材を新たに追加する必要があり、更なる部品点数の削減、生産性向上、コスト低減、重量削減、など改善の余地がある。
【０００４】
本発明の目的は、フィルタレス構造を維持し、かつ、屈曲ガス流路を得るのに、ハウジング、ボトル栓、オリフィス部材など従来からあった部材を利用して形成することにより、新たに部材を設ける必要性がないインフレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する、または上記目的を達成する本発明のインフレータは、つぎのとおりである。
（１） 筒状のハウジング内にガス発生部を有し、前記ハウジングの一端部のハウジング壁にガス発生部で発生したガスをハウジングから流出させるガス通路孔を有するインフレータであって、
前記ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に燃焼残渣分離・堆積ガス流路が配置されており、
該燃焼残渣分離・堆積ガス流路は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼ガスから燃焼残渣を分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を堆積させる燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しており、
前記燃焼残渣分離・堆積ガス流路の流路壁は、前記ハウジング壁と、前記ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／または前記ガス発生部と前記ハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるインフレータ。
（２） 前記オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しており、該小径筒状部は、前記オリフィス部材の開口と同心状でかつ前記筒状部より小径であり、さらに前記筒状部に形成されたガス流路孔よりも前記オリフィス部材から前記ボトル栓方向に突出している（１）記載のインフレータ。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の本発明のインフレータによれば、ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に、燃焼残渣分離・堆積ガス流路が設けられ、該燃焼残渣分離・堆積ガス流路がガスの流れに変化をもたせガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼残渣をガスから分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、ガスから分離された燃焼残渣を堆積させるガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しているので、フィルタ部材を設けなくても燃焼残渣分離・堆積ガス流路で燃焼残渣を分離、堆積でき、フィルタレス構造が維持されている。
【０００７】
また、燃焼残渣分離・堆積ガス流路が、ハウジング壁と、ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／またはガス発生部とハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路を作製するのに、従来からあった部材を利用して作製でき、新たに部材を設ける必要がなく、また、ハウジング端部を大型化していない。
【０００８】
また、フィルタレス構造によりハウジング長が短縮できるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路がオリフィス部材に形成される場合は、ハウジングの形成に深絞り成形を用いることが可能となり、ハウジング自体に端板を形成できる。これによって、ボトル栓が不要となり、ボトル栓のハウジングへのかしめ構造部も削除でき、ハウジングの端部の構造を単純化でき、製作コストを低減できる。
【０００９】
上記（２）の本発明のインフレータによれば、オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しているので、上記（１）の本発明のインフレータの効果がさらに効果的に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明のインフレータ（ガス発生装置）を、図１〜図１０を参照して説明する。図中、図１〜図３は本発明の実施例１を示し、図４〜図８は本発明の実施例２を示し、図９は本発明の実施例３を示す。図１０は、実施例１〜３の何れにも適用可能である。本発明の全実施例に共通する部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【００１１】
〔実施例１〕
まず、本発明の実施例１を図１〜図３を参照して説明する。
本発明の実施例１のインフレータ１０は、車両の衝突時に衝突信号または衝突予知信号を受信して点火され、ガス発生剤が燃焼され、エアバッグへの膨張用ガスを発生する装置である。発生した燃焼ガスは、インフレータ１０からエアバッグに供給され、エアバッグを展開、膨張し、乗員を拘束して乗員を保護する。
【００１２】
図１〜図１０に示すように、本発明のインフレータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の長手方向中央部内に設けられたガス発生部３０と、ガス発生部３０のハウジング長手方向一側のハウジング部分内に設けられたスクイブ（点火器）４０と、ガス発生部３０のハウジング長手方向他側のハウジング部分内に形成された燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を備えている。本発明は、とくに、ガス発生部３０のハウジング長手方向他側のハウジング部分内に形成された燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の構造に関する。
【００１３】
ハウジング２０は筒状部材からなり、金属製、たとえば、鉄製、ステンレス製、アルミ製等である。ハウジング２０の一端（燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が設けられている側の端部と反対側の端部）の開口端は、該開口端に固定されたホルダ４１とホルダ４１で支持されたスクイブ４０とで閉塞される。ホルダ４１は、樹脂製または金属製で、ハウジング２０の開口端部に、たとえば、かしめやネジ結合などにより、固定される。
【００１４】
ハウジング２０の他端は、該他端が開口端の場合はボトル栓５１で閉塞され、あるいは、図９に示すようにハウジングが深絞り成形で形成されている場合は、ハウジング端板２１によって閉塞される。ハウジング２０の他端（燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が設けられている側の端部）のハウジング壁には、エアバッグへの燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２が、周方向に互いに間隔をもたせて複数、設けられている。
【００１５】
スクイブ４０は、ホルダ４１を貫通して延びており、一端にハウジングホルダ外に露出する電極ピン４２を備え、他端はスクイブ容器４３となっている。スクイブ容器４３は、エンハンサ剤封入容器３３に入れられたエンハンサ剤（伝火剤）３２に接している。スクイブ容器４３内には、電極ピン４１を通して電流が供給されたときに発熱する回路４４が組み込まれているととともに、点火薬４５が封入されている。スクイブ４０は、衝突センサまたは衝突予知センサからの信号に基づいて、電極ピン４２からの電流で、スクイブ４０の先端部内の回路４４が発熱し、封入されている点火薬４５に着火し、火炎を発生する。発生した火炎は、スクイブ容器４３のエンハンサ剤３２側の壁を破って、エンハンサ剤３２内に噴出し、エンハンサ剤３２に伝火し、エンハンサ剤３２を燃焼させる。
【００１６】
ガス発生部３０には、ハウジング２０内に、ガス発生剤３１が設けられる。エンハンサ剤３２はガス発生剤３１とスクイブ４０との間に配置される。エンハンサ剤３２はエンハンサ剤封入容器３３に入れられてガス発生剤３１と仕切られていてもよい。ガス発生剤３１と、エンハンサ剤３２を入れたエンハンサ剤封入容器３３との間には、クッション材３４が設けられる。クッション材３４は、ガス発生剤３１のペレットが車両の振動などによって互いにこすれあって磨耗し粉体となることがないように、ガス発生剤３１に押し力をかけている。
【００１７】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ハウジング２０内でガス発生部３０とハウジング２０のガス通路孔５２との間に形成され、配置される。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣（燃焼残滓、ミストともいう）７１の遠心力（燃焼ガス流が曲げられる場合に燃焼ガス７０と燃焼残渣７１に働く遠心力）の差を利用して燃焼残渣７１を燃焼ガスから分離させる流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび／または流路断面絞り部（ガス通路孔）５２、５８と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を滞留させ、堆積させる、燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃとを有する。
【００１８】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０とガス発生部３０（ガス発生剤３１が収容されている部分）との間には、オリフィス部材５３が設けられている。オリフィス部材５３は環状部材で、中央部に開口５４を有する。ガス発生剤３１が燃焼して発生した燃焼ガスはオリフィス部材５３の開口５４を通過して燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０へと流れる。ガス発生剤３１が発生した燃焼ガス７０は、高温、高圧であり、高温の燃焼残渣（ミスト）７１を含む。燃焼残渣（ミスト）７１は液状またはガス状であるが、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を通過中に燃焼ガスとともに冷却、固化されて、粉末状となる。
【００１９】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を形成する流路壁は、インフレータ１０の従来からある部材、たとえば、ボトル栓５１、オリフィス部材５３、およびそれ（５１、５３）に一体に形成された部分（後述する、筒状部）５５、５６と、ハウジング２０の壁（ハウジング端板２１を含む）とを含む。ボトル栓５１、オリフィス部材５３、およびそれ（５１、５３）に一体に形成された筒状部５５、５６と、ハウジング２０の壁、それらに形成されたガス通路孔５２、５８は、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を形成する。
【００２０】
オリフィス部材５３のボトル栓５１側に開口５４と同心状に延びる小径筒状部（堤部）５４ａが形成されており、小径筒状部（堤部）５４ａの先端は筒状部５５、５６に形成したガス流路孔５８よりもボトル栓５１側に位置している。
小径筒状部（堤部）５４ａを設ける理由はつぎのとおりである。インフレータ着火直後は噴出するガスの勢いでガスの流れはボトル栓５１の壁に衝突する。そのため、小径筒状部（堤部）５４ａを設けない場合は、内圧の上昇に伴ってすぐにガスがガス流路孔５８へバイパスするおそれがある。しかし、小径筒状部（堤部）５４ａを設けることにより、ガスがボトル栓５１の壁に衝突しないでガス流路孔５８へバイパスするおそれがなくなる。
以上の構成は、本発明の全実施例に適用可能である。
【００２１】
つぎに、本発明の実施例１に特有な構成を説明する。
本発明の実施例１では、図１〜図３に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ボトル栓（ハウジング２０がパイプからなる場合における、ハウジング２０の、ホルダ４１と反対側の端部を閉塞する栓）５１と、ボトル栓５１に一体に形成された部分（筒状部）５５と、ハウジング２０によって形成されている。
ハウジング２０の端部内にボトル栓５１が挿入されてかしめ５７などによりハウジング２０の端部に固定されている。図２は図１の構造を拡大して示したものであり、図３は図２の変形例を示す。図３の構造では、図２のボトル栓５１の外周部が内周部に比べて厚く形成されており、ハウジング２０の軸方向端部をボトル栓５１の外周部にかしめやすくしてある。
【００２２】
図１〜図３の実施例１において、ボトル栓５１に一体に形成された部分５５は、ハウジング２０の内周面より小径でオリフィス部材５３の端面に当接する位置まで軸方向に延びる筒状部からなる。この筒状部５５（ボトル栓５１に一体に形成された部分５５と同じ部分であるため筒状部の符号も５５とする）には、オリフィス部材５３の端面（ボトル栓５１に対向する側の端面）から第１の所定距離ｄ１（孔の中心での距離）だけ離れた位置にガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。筒状部５５は、ハウジング２０の軸線と同心状に形成されている。
【００２３】
ハウジング２０の筒状壁に形成された、複数の、燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２は、ボトル栓５１の端板の外周部の軸方向内側面からオリフィス部材５３側に第２の所定距離ｄ２（孔の中心での距離）だけ離れている。
【００２４】
燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通ってボトル栓５１の筒状部５５内に燃焼ガス７０が噴出する。燃焼ガス７０は、オリフィス部材５３における中央の孔５４の周囲に設けた小径筒状部（堤部）５４ａを通過した後、折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５５のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）、ガス通路孔５８を通って筒状部５５内から筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れてハウジング２０のガス通路孔５２部位で折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）、ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第３の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
【００２５】
一方、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ボトル栓５１に対向する側の面）と筒状部５５の上記ｄ１の部分の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３Ｂが形成され、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第３のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃは、ガスの流れの流線から外れており、上記のガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。
【００２６】
つぎに、本発明の実施例１の作用、効果を説明する。
車両の衝突時に衝突信号を受けまたは衝突の予知信号を受けると、スクイブ４０は、衝突センサまたは衝突予知センサからの信号に基づいて、電極ピン４２からの電流で、スクイブ４０の先端部内の回路４４が発熱し、封入されている点火薬４５に着火し、火炎を発生する。発生した火炎は、スクイブ４０のエンハンサ剤３２側の壁を破って、エンハンサ剤３２内に噴出し、エンハンサ剤３２に伝火する。
【００２７】
エンハンサ剤３２は、燃焼を助長させつつガス発生剤３１に伝火し、燃焼ガスを発生する。伝火されたガス発生剤３１は、燃焼域の先端がエンハンサ剤３２側からオリフィス部材５３側に移動しつつ、燃焼し、高温高圧の燃焼ガスを発生する。エンハンサ剤３２とガス発生剤３１で発生した高温高圧の燃焼ガスは、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０で燃焼残渣７１等を捕捉され、かつ、冷却されて、ガス放出孔５２を通って放出され、エアバッグ（図示略）に供給されてエアバッグを展開、膨張させる。展開、膨張したエアバッグは、乗員を拘束して乗員を保護する。
【００２８】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の作用、効果はつぎのとおりである。
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がハウジング２０内でガス発生部３０とガス通路孔５２との間に設けられており、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が燃焼残渣７１を燃焼ガス７０から分離し捕獲するので、燃焼ガス７０の燃焼残渣７１をとるのに特別にフィルタ部材を設ける必要がなく、フィルタレス構造となっている。フィルタを設けない分、部品点数が削減され、製造が容易化される。フィルタはその性能を得るためには、相当量の長さを必要としたが、本発明のように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を利用する場合には、流路曲がり、流路断面の拡縮構造でフィルタと同等かそれ以上の燃焼残渣７１捕獲性能が得られるため、フィルタを設ける場合に比べてハウジング２０長さを短縮できる。その結果、製作コストの低減、車両への設置スペースの低減などの効果も得られる。フィルタは針金などを潰して形成するため、均質に作るのが難しく、粗の部位ができると燃焼ガスを通しやすい部位となって燃焼残渣除去性能が安定しなくなるおそれがある。しかし、本発明では、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の壁部材が金属製板材のため、フィルタにおけるような粗の部位ができず、燃焼残渣除去性能が安定する。
【００２９】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が、燃焼ガス７０の流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣７１の遠心力の差を利用して燃焼残渣７１をガスから分離させる流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび／または流路断面絞り部（ガス通路孔５８、５２）と、ガスから分離された燃焼残渣７１を堆積させるガス流れから外れたガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃとを有するので、ガス発生部３０で発生した燃焼ガスは燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を通過する間に燃焼残渣７１が分離され、ガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃに堆積され、ガス通路孔５２から流出するときには、燃焼残渣量、ガス温度がエアバッグを損傷させない程度に低減されている。
【００３０】
また、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が、ハウジング２０の一端部を閉塞するボトル栓５１、および／または、ガス発生部３０とハウジング２０の一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材５３に形成されるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を作製するのに、新たに部材を設ける必要がなく、部品点数増を伴わない。その分、構造が単純化され、製造コストが低減されている。
以上の作用、効果は本発明の全実施例に適用可能である。
【００３１】
本発明の実施例１に特有な作用、効果はつぎのとおりである。
本発明の実施例１では、筒状部材５５がボトル栓５１に一体に形成されるので、フィルタを設ける必要がなく、部品点数を削減できる。また、ハウジング２０にパイプ素材を用いることができ、製造コストを低減でき、ハウジング２０のボトル栓５１へのかしめも容易である。
また、図３に示す実施例１の変形例においては、ボトル栓５１の外周部の厚さを大きくとれるため、かしめの形状をＶ字状とすることができ、ボトル栓５１をＶ字の左右の両方向に対して固定できる。
【００３２】
〔実施例２〕
本発明の実施例２のインフレータでは、図４〜図８に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０に、ボトル栓５１に一体に設けた仕切壁５９と、仕切壁５９に設けたガス通路孔６０を追加した点を除き、実施例１に準じる。以下、実施例２に特有な構成を説明する。図４と図５は、図６において、互いにたとえば９０°異なる断面を示す。また、図７、図８は図４、図５の拡大断面を示す。図７と図８は互いにたとえば９０°異なる断面を示す。
【００３３】
本発明の実施例２のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、実施例１に、さらに、筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に該環状ガス通路を軸方向に仕切る仕切壁５９を設け、該仕切壁５９にガス通路孔６０を追加、形成したものから構成されている。すなわち、筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に該環状ガス通路を軸方向に仕切る仕切壁５９が設けられ、仕切壁５９に複数のガス通路孔６０が周方向に間隔をおいて等間隔に形成されている。仕切壁５９の軸方向間隔と数、およびガス通路孔６０の周方向間隔と数は、適宜に決められてよい。
実施例２では、筒状部５５に、オリフィス部材５３の端面（ボトル栓５１に対向する側の端面）に接するように、ガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。
【００３４】
実施例２における燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通ってボトル栓５１の筒状部５５内に噴出する燃焼ガス７０は、ボトル栓５１の端板にあたって折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５５のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）ガス通路孔５８を通って筒状部５５内から筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れる。燃焼ガス７０は軸方向に流れて仕切壁５９によって遮られ、周方向に流れの方向を変えて、ガス通路孔６０の部位で軸方向に折れ曲がって（第４の流路屈曲部７２Ｄ）ガス通路孔６０を通って軸方向に流れ、ハウジング２０のガス通路孔５２部位で半径方向に折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第４の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
【００３５】
一方、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ボトル栓５１に対向する側の面）と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３Ｂが形成され、仕切壁５９のガス流れ方向上流側の壁面近傍には第４のガス流れ淀み部７３Ｄが形成され、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第４のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄは、燃焼ガスの流れの流線から外れており、上記の燃焼ガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。
【００３６】
本発明の実施例２の作用、効果は、実施例１の作用、効果に加えてつぎの作用、効果を有する。
実施例２では、仕切壁５９が設けられているが、この仕切壁５９は筒状部５５を介してボトル栓５１と一体のため、フィルタを設ける場合に比べて部品点数が削減される。
また、第４の流路屈曲部７２Ｄと第４のガス流れ淀み部７３Ｄが設けられている分、燃焼残渣７１がより一層ガスの流れから分離される。
【００３７】
〔実施例３〕
本発明の実施例３のインフレータでは、図９に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を除き実施例１に準じる。以下、本発明の実施例３に特有な構成を説明する。
実施例３の燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、図９に示すように、オリフィス部材５３と、オリフィス部材５３に一体に形成された部分（筒状部）５６と、ハウジング２０によって形成されている。すなわち、筒状部５６がオリフィス部材５３側に一体に形成される。
【００３８】
実施例３では、ハウジング２０の端板２１はハウジング素材の平板を有底円筒状にしぼり成形した時の底の部分から構成され、ボトル栓５１は設けられない。オリフィス部材５３に一体に形成された部分（筒状部）５６は、ハウジング２０の内周面より小径でオリフィス部材５３からハウジング端板２１の軸方向内側端面に当接する位置まで軸方向に延びる筒状部からなる。この筒状部５６（オリフィス部材５３に一体に形成された部分５６と同じ部分であるため筒状部の符号も５６とする）には、オリフィス部材５３の端面（ハウジング２０の端板に対向する側の端面）から所定距離ｄ１だけ離れた位置（孔５８の中心での距離）に、ガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。
【００３９】
ハウジング２０の筒状壁に形成される、複数の、燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２は、ハウジング端板２１の外周部の軸方向内側面からオリフィス部材５３側に第２の所定距離ｄ２だけ離れている。
【００４０】
燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通って筒状部５６内に噴出する燃焼ガス７０は、中央の孔５４の周囲に設けた小径筒状部（堤部）５４ａを通過した後折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５６のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）ガス通路孔５８を通って筒状部５６内から筒状部５６とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れてハウジング２０のガス通路孔５２部位で折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第３の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
なお、実施例３においても、実施例２の仕切壁５９とガス通路孔６０が筒状部５６の外周側に設けられてもよい。
【００４１】
一方、ハウジング２０の端板２１の軸方向内側面と筒状部５６の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ハウジング２０の端板に対向する側の面）と筒状部５６の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３が形成され、ハウジング２０の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第３のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃは、燃焼ガスの流れの流線から外れており、上記の燃焼ガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。実施例２の仕切壁５９が設けられる場合は第４のガス流れ淀み部７３Ｄも存在する。
【００４２】
本発明の実施例３の特有な作用、効果はつぎのとおりである。
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がオリフィス部材５３に形成されるので、ハウジング２０の形成に深絞り成形を用いることが可能となり、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がボトル栓５１に形成される場合に必要なボトル栓５１が不要となり、インフレータ１０の製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１の燃焼残渣分離・堆積ガス流路を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図２】図１（本発明の実施例１）のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図３】図１、図２（本発明の実施例１）の変形例に係るインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例２の燃焼残渣分離・堆積ガス流路を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図５】本発明の実施例２のインフレータの、図４とたとえば９０°異なる断面での、断面図である。
【図６】図４と図５の、断面Ａ−Ａと断面Ｂ−Ｂの位置関係を示す図である。
【図７】図４のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図８】図５のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の構造例３の燃焼残渣分離・堆積ガス流路（実施例３）を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図１０】本発明の実施例１〜実施例３のインフレータに適用できる、インフレータのスクイブ側の端部の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ インフレータ
２０ ハウジング
２１ ハウジング端板
３０ ガス発生部
３１ ガス発生剤
３２ エンハンサ剤
３３ エンハンサ剤封入容器
３４ クッション材
４０ スクイブ
４１ ホルダ
４２ 電極ピン
４３ スクイブ容器
４４ 発熱回路
４５ 点火薬
５０ 燃焼残渣分離・堆積ガス流路
５１ ボトル栓
５２ ガス通路孔
５３ オリフィス部材
５４ 開口
５４ａ 小径筒状部（堤部）
５５ ボトル栓に一体に形成された部分（筒状部）
５６ オリフィス部材に一体に形成された部分（筒状部）
５７ かしめ
５８ ガス通路孔
５９ 仕切壁
６０ ガス通路孔
７０ 燃焼ガス
７１ 燃焼残渣（燃焼残滓、ミスト）
７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ （それぞれ）第１、第２、第３、第４の流路屈曲部
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ （それぞれ）第１、第２、第３、第４のガス流れ淀み部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に取り付けられ、車両の衝突時にエアバッグに供給するガスを発生するインフレータ（ガス発生装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ガス発生剤が燃焼した際にガス噴出孔から噴出したガスの流れを、燃焼室外部において、３回以上変更するよう、燃焼室中心から外側に向かってジグザグ形状に流路を形成したインフレータを開示している。該インフレータでは、フィルタ部材が設けられておらず、フィルタレス構造となっている。フィルタレス構造であっても、燃焼残渣が壁に付着して冷却、固化されるので、燃焼残渣はほとんど外部に放出されない。
特許文献２は、特許文献１に開示の構造に、さらに、ガス流れ変更位置に波形形状部を形成したインフレータを開示している。波形形状部により燃焼残渣の捕獲量が増加する。
【特許文献１】実用新案登録第３１２２２５８号
【特許文献２】実用新案登録第３１２２２５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１、２のインフレータには、つぎの課題がある。
フィルタレス構造であっても、燃焼残渣が流路壁に付着するので、燃焼残渣（ミスト）低減が可能であるが、インフレータのハウジング外に、ジグザグ状の屈曲ガス流路を形成するための部材を新たに追加する必要があり、更なる部品点数の削減、生産性向上、コスト低減、重量削減、など改善の余地がある。
【０００４】
本発明の目的は、フィルタレス構造を維持し、かつ、屈曲ガス流路を得るのに、ハウジング、ボトル栓、オリフィス部材など従来からあった部材を利用して形成することにより、新たに部材を設ける必要性がないインフレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する、または上記目的を達成する本発明のインフレータは、つぎのとおりである。
（１） 筒状のハウジング内にガス発生部を有し、前記ハウジングの一端部のハウジング壁にガス発生部で発生したガスをハウジングから流出させるガス通路孔を有するインフレータであって、
前記ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に燃焼残渣分離・堆積ガス流路が配置されており、
該燃焼残渣分離・堆積ガス流路は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼ガスから燃焼残渣を分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を堆積させる燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しており、
前記燃焼残渣分離・堆積ガス流路の流路壁は、前記ハウジング壁と、前記ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／または前記ガス発生部と前記ハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるインフレータ。
（２） 前記オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しており、該小径筒状部は、前記オリフィス部材の開口と同心状でかつ前記筒状部より小径であり、さらに前記筒状部に形成されたガス流路孔よりも前記オリフィス部材から前記ボトル栓方向に突出している（１）記載のインフレータ。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）の本発明のインフレータによれば、ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に、燃焼残渣分離・堆積ガス流路が設けられ、該燃焼残渣分離・堆積ガス流路がガスの流れに変化をもたせガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼残渣をガスから分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、ガスから分離された燃焼残渣を堆積させるガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しているので、フィルタ部材を設けなくても燃焼残渣分離・堆積ガス流路で燃焼残渣を分離、堆積でき、フィルタレス構造が維持されている。
【０００７】
また、燃焼残渣分離・堆積ガス流路が、ハウジング壁と、ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／またはガス発生部とハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路を作製するのに、従来からあった部材を利用して作製でき、新たに部材を設ける必要がなく、また、ハウジング端部を大型化していない。
【０００８】
また、フィルタレス構造によりハウジング長が短縮できるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路がオリフィス部材に形成される場合は、ハウジングの形成に深絞り成形を用いることが可能となり、ハウジング自体に端板を形成できる。これによって、ボトル栓が不要となり、ボトル栓のハウジングへのかしめ構造部も削除でき、ハウジングの端部の構造を単純化でき、製作コストを低減できる。
【０００９】
上記（２）の本発明のインフレータによれば、オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しているので、上記（１）の本発明のインフレータの効果がさらに効果的に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明のインフレータ（ガス発生装置）を、図１〜図１０を参照して説明する。図中、図１〜図３は本発明の実施例１を示し、図４〜図８は本発明の実施例２を示し、図９は本発明の実施例３を示す。図１０は、実施例１〜３の何れにも適用可能である。本発明の全実施例に共通する部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【００１１】
〔実施例１〕
まず、本発明の実施例１を図１〜図３を参照して説明する。
本発明の実施例１のインフレータ１０は、車両の衝突時に衝突信号または衝突予知信号を受信して点火され、ガス発生剤が燃焼され、エアバッグへの膨張用ガスを発生する装置である。発生した燃焼ガスは、インフレータ１０からエアバッグに供給され、エアバッグを展開、膨張し、乗員を拘束して乗員を保護する。
【００１２】
図１〜図１０に示すように、本発明のインフレータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の長手方向中央部内に設けられたガス発生部３０と、ガス発生部３０のハウジング長手方向一側のハウジング部分内に設けられたスクイブ（点火器）４０と、ガス発生部３０のハウジング長手方向他側のハウジング部分内に形成された燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を備えている。本発明は、とくに、ガス発生部３０のハウジング長手方向他側のハウジング部分内に形成された燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の構造に関する。
【００１３】
ハウジング２０は筒状部材からなり、金属製、たとえば、鉄製、ステンレス製、アルミ製等である。ハウジング２０の一端（燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が設けられている側の端部と反対側の端部）の開口端は、該開口端に固定されたホルダ４１とホルダ４１で支持されたスクイブ４０とで閉塞される。ホルダ４１は、樹脂製または金属製で、ハウジング２０の開口端部に、たとえば、かしめやネジ結合などにより、固定される。
【００１４】
ハウジング２０の他端は、該他端が開口端の場合はボトル栓５１で閉塞され、あるいは、図９に示すようにハウジングが深絞り成形で形成されている場合は、ハウジング端板２１によって閉塞される。ハウジング２０の他端（燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が設けられている側の端部）のハウジング壁には、エアバッグへの燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２が、周方向に互いに間隔をもたせて複数、設けられている。
【００１５】
スクイブ４０は、ホルダ４１を貫通して延びており、一端にハウジングホルダ外に露出する電極ピン４２を備え、他端はスクイブ容器４３となっている。スクイブ容器４３は、エンハンサ剤封入容器３３に入れられたエンハンサ剤（伝火剤）３２に接している。スクイブ容器４３内には、電極ピン４１を通して電流が供給されたときに発熱する回路４４が組み込まれているととともに、点火薬４５が封入されている。スクイブ４０は、衝突センサまたは衝突予知センサからの信号に基づいて、電極ピン４２からの電流で、スクイブ４０の先端部内の回路４４が発熱し、封入されている点火薬４５に着火し、火炎を発生する。発生した火炎は、スクイブ容器４３のエンハンサ剤３２側の壁を破って、エンハンサ剤３２内に噴出し、エンハンサ剤３２に伝火し、エンハンサ剤３２を燃焼させる。
【００１６】
ガス発生部３０には、ハウジング２０内に、ガス発生剤３１が設けられる。エンハンサ剤３２はガス発生剤３１とスクイブ４０との間に配置される。エンハンサ剤３２はエンハンサ剤封入容器３３に入れられてガス発生剤３１と仕切られていてもよい。ガス発生剤３１と、エンハンサ剤３２を入れたエンハンサ剤封入容器３３との間には、クッション材３４が設けられる。クッション材３４は、ガス発生剤３１のペレットが車両の振動などによって互いにこすれあって磨耗し粉体となることがないように、ガス発生剤３１に押し力をかけている。
【００１７】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ハウジング２０内でガス発生部３０とハウジング２０のガス通路孔５２との間に形成され、配置される。燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣（燃焼残滓、ミストともいう）７１の遠心力（燃焼ガス流が曲げられる場合に燃焼ガス７０と燃焼残渣７１に働く遠心力）の差を利用して燃焼残渣７１を燃焼ガスから分離させる流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび／または流路断面絞り部（ガス通路孔）５２、５８と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を滞留させ、堆積させる、燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃとを有する。
【００１８】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０とガス発生部３０（ガス発生剤３１が収容されている部分）との間には、オリフィス部材５３が設けられている。オリフィス部材５３は環状部材で、中央部に開口５４を有する。ガス発生剤３１が燃焼して発生した燃焼ガスはオリフィス部材５３の開口５４を通過して燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０へと流れる。ガス発生剤３１が発生した燃焼ガス７０は、高温、高圧であり、高温の燃焼残渣（ミスト）７１を含む。燃焼残渣（ミスト）７１は液状またはガス状であるが、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を通過中に燃焼ガスとともに冷却、固化されて、粉末状となる。
【００１９】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を形成する流路壁は、インフレータ１０の従来からある部材、たとえば、ボトル栓５１、オリフィス部材５３、およびそれ（５１、５３）に一体に形成された部分（後述する、筒状部）５５、５６と、ハウジング２０の壁（ハウジング端板２１を含む）とを含む。ボトル栓５１、オリフィス部材５３、およびそれ（５１、５３）に一体に形成された筒状部５５、５６と、ハウジング２０の壁、それらに形成されたガス通路孔５２、５８は、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を形成する。
【００２０】
オリフィス部材５３のボトル栓５１側に開口５４と同心状に延びる小径筒状部（堤部）５４ａが形成されており、小径筒状部（堤部）５４ａの先端は筒状部５５、５６に形成したガス流路孔５８よりもボトル栓５１側に位置している。
小径筒状部（堤部）５４ａを設ける理由はつぎのとおりである。インフレータ着火直後は噴出するガスの勢いでガスの流れはボトル栓５１の壁に衝突する。そのため、小径筒状部（堤部）５４ａを設けない場合は、内圧の上昇に伴ってすぐにガスがガス流路孔５８へバイパスするおそれがある。しかし、小径筒状部（堤部）５４ａを設けることにより、ガスがボトル栓５１の壁に衝突しないでガス流路孔５８へバイパスするおそれがなくなる。
以上の構成は、本発明の全実施例に適用可能である。
【００２１】
つぎに、本発明の実施例１に特有な構成を説明する。
本発明の実施例１では、図１〜図３に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、ボトル栓（ハウジング２０がパイプからなる場合における、ハウジング２０の、ホルダ４１と反対側の端部を閉塞する栓）５１と、ボトル栓５１に一体に形成された部分（筒状部）５５と、ハウジング２０によって形成されている。
ハウジング２０の端部内にボトル栓５１が挿入されてかしめ５７などによりハウジング２０の端部に固定されている。図２は図１の構造を拡大して示したものであり、図３は図２の変形例を示す。図３の構造では、図２のボトル栓５１の外周部が内周部に比べて厚く形成されており、ハウジング２０の軸方向端部をボトル栓５１の外周部にかしめやすくしてある。
【００２２】
図１〜図３の実施例１において、ボトル栓５１に一体に形成された部分５５は、ハウジング２０の内周面より小径でオリフィス部材５３の端面に当接する位置まで軸方向に延びる筒状部からなる。この筒状部５５（ボトル栓５１に一体に形成された部分５５と同じ部分であるため筒状部の符号も５５とする）には、オリフィス部材５３の端面（ボトル栓５１に対向する側の端面）から第１の所定距離ｄ１（孔の中心での距離）だけ離れた位置にガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。筒状部５５は、ハウジング２０の軸線と同心状に形成されている。
【００２３】
ハウジング２０の筒状壁に形成された、複数の、燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２は、ボトル栓５１の端板の外周部の軸方向内側面からオリフィス部材５３側に第２の所定距離ｄ２（孔の中心での距離）だけ離れている。
【００２４】
燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通ってボトル栓５１の筒状部５５内に燃焼ガス７０が噴出する。燃焼ガス７０は、オリフィス部材５３における中央の孔５４の周囲に設けた小径筒状部（堤部）５４ａを通過した後、折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５５のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）、ガス通路孔５８を通って筒状部５５内から筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れてハウジング２０のガス通路孔５２部位で折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）、ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第３の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
【００２５】
一方、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ボトル栓５１に対向する側の面）と筒状部５５の上記ｄ１の部分の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３Ｂが形成され、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第３のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃは、ガスの流れの流線から外れており、上記のガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。
【００２６】
つぎに、本発明の実施例１の作用、効果を説明する。
車両の衝突時に衝突信号を受けまたは衝突の予知信号を受けると、スクイブ４０は、衝突センサまたは衝突予知センサからの信号に基づいて、電極ピン４２からの電流で、スクイブ４０の先端部内の回路４４が発熱し、封入されている点火薬４５に着火し、火炎を発生する。発生した火炎は、スクイブ４０のエンハンサ剤３２側の壁を破って、エンハンサ剤３２内に噴出し、エンハンサ剤３２に伝火する。
【００２７】
エンハンサ剤３２は、燃焼を助長させつつガス発生剤３１に伝火し、燃焼ガスを発生する。伝火されたガス発生剤３１は、燃焼域の先端がエンハンサ剤３２側からオリフィス部材５３側に移動しつつ、燃焼し、高温高圧の燃焼ガスを発生する。エンハンサ剤３２とガス発生剤３１で発生した高温高圧の燃焼ガスは、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０で燃焼残渣７１等を捕捉され、かつ、冷却されて、ガス放出孔５２を通って放出され、エアバッグ（図示略）に供給されてエアバッグを展開、膨張させる。展開、膨張したエアバッグは、乗員を拘束して乗員を保護する。
【００２８】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の作用、効果はつぎのとおりである。
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がハウジング２０内でガス発生部３０とガス通路孔５２との間に設けられており、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が燃焼残渣７１を燃焼ガス７０から分離し捕獲するので、燃焼ガス７０の燃焼残渣７１をとるのに特別にフィルタ部材を設ける必要がなく、フィルタレス構造となっている。フィルタを設けない分、部品点数が削減され、製造が容易化される。フィルタはその性能を得るためには、相当量の長さを必要としたが、本発明のように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を利用する場合には、流路曲がり、流路断面の拡縮構造でフィルタと同等かそれ以上の燃焼残渣７１捕獲性能が得られるため、フィルタを設ける場合に比べてハウジング２０長さを短縮できる。その結果、製作コストの低減、車両への設置スペースの低減などの効果も得られる。フィルタは針金などを潰して形成するため、均質に作るのが難しく、粗の部位ができると燃焼ガスを通しやすい部位となって燃焼残渣除去性能が安定しなくなるおそれがある。しかし、本発明では、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０の壁部材が金属製板材のため、フィルタにおけるような粗の部位ができず、燃焼残渣除去性能が安定する。
【００２９】
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が、燃焼ガス７０の流れに変化をもたせ燃焼ガス７０と燃焼残渣７１の遠心力の差を利用して燃焼残渣７１をガスから分離させる流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃおよび／または流路断面絞り部（ガス通路孔５８、５２）と、ガスから分離された燃焼残渣７１を堆積させるガス流れから外れたガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃとを有するので、ガス発生部３０で発生した燃焼ガスは燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を通過する間に燃焼残渣７１が分離され、ガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃに堆積され、ガス通路孔５２から流出するときには、燃焼残渣量、ガス温度がエアバッグを損傷させない程度に低減されている。
【００３０】
また、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０が、ハウジング２０の一端部を閉塞するボトル栓５１、および／または、ガス発生部３０とハウジング２０の一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材５３に形成されるので、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を作製するのに、新たに部材を設ける必要がなく、部品点数増を伴わない。その分、構造が単純化され、製造コストが低減されている。
以上の作用、効果は本発明の全実施例に適用可能である。
【００３１】
本発明の実施例１に特有な作用、効果はつぎのとおりである。
本発明の実施例１では、筒状部材５５がボトル栓５１に一体に形成されるので、フィルタを設ける必要がなく、部品点数を削減できる。また、ハウジング２０にパイプ素材を用いることができ、製造コストを低減でき、ハウジング２０のボトル栓５１へのかしめも容易である。
また、図３に示す実施例１の変形例においては、ボトル栓５１の外周部の厚さを大きくとれるため、かしめの形状をＶ字状とすることができ、ボトル栓５１をＶ字の左右の両方向に対して固定できる。
【００３２】
〔実施例２〕
本発明の実施例２のインフレータでは、図４〜図８に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０に、ボトル栓５１に一体に設けた仕切壁５９と、仕切壁５９に設けたガス通路孔６０を追加した点を除き、実施例１に準じる。以下、実施例２に特有な構成を説明する。図４と図５は、図６において、互いにたとえば９０°異なる断面を示す。また、図７、図８は図４、図５の拡大断面を示す。図７と図８は互いにたとえば９０°異なる断面を示す。
【００３３】
本発明の実施例２のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、実施例１に、さらに、筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に該環状ガス通路を軸方向に仕切る仕切壁５９を設け、該仕切壁５９にガス通路孔６０を追加、形成したものから構成されている。すなわち、筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に該環状ガス通路を軸方向に仕切る仕切壁５９が設けられ、仕切壁５９に複数のガス通路孔６０が周方向に間隔をおいて等間隔に形成されている。仕切壁５９の軸方向間隔と数、およびガス通路孔６０の周方向間隔と数は、適宜に決められてよい。
実施例２では、筒状部５５に、オリフィス部材５３の端面（ボトル栓５１に対向する側の端面）に接するように、ガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。
【００３４】
実施例２における燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通ってボトル栓５１の筒状部５５内に噴出する燃焼ガス７０は、ボトル栓５１の端板にあたって折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５５のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）ガス通路孔５８を通って筒状部５５内から筒状部５５とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れる。燃焼ガス７０は軸方向に流れて仕切壁５９によって遮られ、周方向に流れの方向を変えて、ガス通路孔６０の部位で軸方向に折れ曲がって（第４の流路屈曲部７２Ｄ）ガス通路孔６０を通って軸方向に流れ、ハウジング２０のガス通路孔５２部位で半径方向に折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第４の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
【００３５】
一方、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ボトル栓５１に対向する側の面）と筒状部５５の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３Ｂが形成され、仕切壁５９のガス流れ方向上流側の壁面近傍には第４のガス流れ淀み部７３Ｄが形成され、ボトル栓５１の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第４のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄは、燃焼ガスの流れの流線から外れており、上記の燃焼ガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。
【００３６】
本発明の実施例２の作用、効果は、実施例１の作用、効果に加えてつぎの作用、効果を有する。
実施例２では、仕切壁５９が設けられているが、この仕切壁５９は筒状部５５を介してボトル栓５１と一体のため、フィルタを設ける場合に比べて部品点数が削減される。
また、第４の流路屈曲部７２Ｄと第４のガス流れ淀み部７３Ｄが設けられている分、燃焼残渣７１がより一層ガスの流れから分離される。
【００３７】
〔実施例３〕
本発明の実施例３のインフレータでは、図９に示すように、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０を除き実施例１に準じる。以下、本発明の実施例３に特有な構成を説明する。
実施例３の燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０は、図９に示すように、オリフィス部材５３と、オリフィス部材５３に一体に形成された部分（筒状部）５６と、ハウジング２０によって形成されている。すなわち、筒状部５６がオリフィス部材５３側に一体に形成される。
【００３８】
実施例３では、ハウジング２０の端板２１はハウジング素材の平板を有底円筒状にしぼり成形した時の底の部分から構成され、ボトル栓５１は設けられない。オリフィス部材５３に一体に形成された部分（筒状部）５６は、ハウジング２０の内周面より小径でオリフィス部材５３からハウジング端板２１の軸方向内側端面に当接する位置まで軸方向に延びる筒状部からなる。この筒状部５６（オリフィス部材５３に一体に形成された部分５６と同じ部分であるため筒状部の符号も５６とする）には、オリフィス部材５３の端面（ハウジング２０の端板に対向する側の端面）から所定距離ｄ１だけ離れた位置（孔５８の中心での距離）に、ガス通路孔５８が周方向に互いに間隔をもたせて複数設けられている。
【００３９】
ハウジング２０の筒状壁に形成される、複数の、燃焼ガス噴出口となるガス通路孔５２は、ハウジング端板２１の外周部の軸方向内側面からオリフィス部材５３側に第２の所定距離ｄ２だけ離れている。
【００４０】
燃焼ガスの流れはつぎのようになる。ガス発生部３０からオリフィス部材５３の中央の孔５４を通って筒状部５６内に噴出する燃焼ガス７０は、中央の孔５４の周囲に設けた小径筒状部（堤部）５４ａを通過した後折り返し（第１の流路屈曲部７２Ａ）、筒状部５６のガス通路孔５８部位で外周側に折れ曲がって（第２の流路屈曲部７２Ｂ）ガス通路孔５８を通って筒状部５６内から筒状部５６とハウジング２０との間の環状ガス通路に流れ、該環状ガス通路を軸方向に流れてハウジング２０のガス通路孔５２部位で折れ曲がって（第３の流路屈曲部７２Ｃ）ガス通路孔５２を通ってハウジング２０外に噴出する。第１〜第３の流路屈曲部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、およびガス通路孔５８、５２部位での流路断面積の変化（絞りおよび拡大）によって、ガスの流れに曲がりと流速の変化が付与され、燃焼残渣（ミスト）７１と燃焼ガスとの質量差により生じる遠心力および／または慣性力の差によって、燃焼残渣７１が燃焼ガスから分離される。また、燃焼残渣（ミスト）７１は、流れている間に燃焼ガスおよび接触する壁面によって熱を奪われて固化し粒状となる。
なお、実施例３においても、実施例２の仕切壁５９とガス通路孔６０が筒状部５６の外周側に設けられてもよい。
【００４１】
一方、ハウジング２０の端板２１の軸方向内側面と筒状部５６の内周面とのコーナ部には第１のガス流れ淀み部７３Ａが形成され、オリフィス部材５３の軸方向外側面（ハウジング２０の端板に対向する側の面）と筒状部５６の内周面とのコーナ部には第２のガス流れ淀み部７３が形成され、ハウジング２０の端板の軸方向内側面とハウジング２０の上記ｄ２の部分の内周面とのコーナ部には第３のガス流れ淀み部７３Ｃが形成される。第１〜第３のガス流れ淀み部７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃは、燃焼ガスの流れの流線から外れており、上記の燃焼ガスの流れから分離された燃焼残渣７１を堆積する。実施例２の仕切壁５９が設けられる場合は第４のガス流れ淀み部７３Ｄも存在する。
【００４２】
本発明の実施例３の特有な作用、効果はつぎのとおりである。
燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がオリフィス部材５３に形成されるので、ハウジング２０の形成に深絞り成形を用いることが可能となり、燃焼残渣分離・堆積ガス流路５０がボトル栓５１に形成される場合に必要なボトル栓５１が不要となり、インフレータ１０の製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１の燃焼残渣分離・堆積ガス流路を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図２】図１（本発明の実施例１）のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図３】図１、図２（本発明の実施例１）の変形例に係るインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例２の燃焼残渣分離・堆積ガス流路を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図５】本発明の実施例２のインフレータの、図４とたとえば９０°異なる断面での、断面図である。
【図６】図４と図５の、断面Ａ−Ａと断面Ｂ−Ｂの位置関係を示す図である。
【図７】図４のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図８】図５のインフレータの燃焼残渣分離・堆積ガス流路部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の構造例３の燃焼残渣分離・堆積ガス流路（実施例３）を有するインフレータのガス発生部から燃焼残渣分離・堆積ガス流路側の端部までの部分の断面図である。
【図１０】本発明の実施例１〜実施例３のインフレータに適用できる、インフレータのスクイブ側の端部の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ インフレータ
２０ ハウジング
２１ ハウジング端板
３０ ガス発生部
３１ ガス発生剤
３２ エンハンサ剤
３３ エンハンサ剤封入容器
３４ クッション材
４０ スクイブ
４１ ホルダ
４２ 電極ピン
４３ スクイブ容器
４４ 発熱回路
４５ 点火薬
５０ 燃焼残渣分離・堆積ガス流路
５１ ボトル栓
５２ ガス通路孔
５３ オリフィス部材
５４ 開口
５４ａ 小径筒状部（堤部）
５５ ボトル栓に一体に形成された部分（筒状部）
５６ オリフィス部材に一体に形成された部分（筒状部）
５７ かしめ
５８ ガス通路孔
５９ 仕切壁
６０ ガス通路孔
７０ 燃焼ガス
７１ 燃焼残渣（燃焼残滓、ミスト）
７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ （それぞれ）第１、第２、第３、第４の流路屈曲部
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ （それぞれ）第１、第２、第３、第４のガス流れ淀み部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング内にガス発生部を有し、前記ハウジングの一端部のハウジング壁にガス発生部で発生したガスをハウジングから流出させるガス通路孔を有するインフレータであって、
前記ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に燃焼残渣分離・堆積ガス流路が配置されており、
該燃焼残渣分離・堆積ガス流路は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼ガスから燃焼残渣を分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を堆積させる燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しており、
前記燃焼残渣分離・堆積ガス流路の流路壁は、前記ハウジング壁と、前記ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／または前記ガス発生部と前記ハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるインフレータ。
【請求項２】
前記オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しており、該小径筒状部は、前記オリフィス部材の開口と同心状でかつ前記筒状部より小径であり、さらに前記筒状部に形成されたガス流路孔よりも前記オリフィス部材から前記ボトル栓方向に突出している請求項１記載のインフレータ。
【請求項１】
筒状のハウジング内にガス発生部を有し、前記ハウジングの一端部のハウジング壁にガス発生部で発生したガスをハウジングから流出させるガス通路孔を有するインフレータであって、
前記ハウジング内で前記ガス発生部と前記ガス通路孔との間に燃焼残渣分離・堆積ガス流路が配置されており、
該燃焼残渣分離・堆積ガス流路は、燃焼ガスの流れに変化をもたせ燃焼ガスと燃焼残渣の遠心力の差を利用して燃焼ガスから燃焼残渣を分離させる流路屈曲部および／または流路断面絞り部と、燃焼ガスから分離された燃焼残渣を堆積させる燃焼ガス流れから外れたガス流れ淀み部とを有しており、
前記燃焼残渣分離・堆積ガス流路の流路壁は、前記ハウジング壁と、前記ハウジングの一端部を閉塞するボトル栓および／または前記ガス発生部と前記ハウジングの一端部の内部との間に配置されたオリフィス部材に一体に形成された筒状部とを含んでいるインフレータ。
【請求項２】
前記オリフィス部材が小径筒状部をさらに有しており、該小径筒状部は、前記オリフィス部材の開口と同心状でかつ前記筒状部より小径であり、さらに前記筒状部に形成されたガス流路孔よりも前記オリフィス部材から前記ボトル栓方向に突出している請求項１記載のインフレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２０７３２（Ｐ２００９−２２０７３２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６８４４８（Ｐ２００８−６８４４８）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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