ガス発生器およびその製造方法
【課題】 ガス発生剤の成型体の偏在に伴うガス出力の不均一化が防止されたガス発生器を提供する。
【解決手段】 ガス発生器１Ａは、燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体５０が収容されるガス発生剤収容室と、このガス発生剤収容室に収容されたガス発生剤の成型体５０に点火するためのイグナイタ１０とを備え、ガス発生剤の成型体５０がガス発生剤収容室に充填された結合剤５１によって一体的に結合されるとともに、結合剤５１を介してガス発生剤の成型体５０がガス発生剤収容室を規定するＡＣカップ４０の壁面に固着されている。
【解決手段】 ガス発生器１Ａは、燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体５０が収容されるガス発生剤収容室と、このガス発生剤収容室に収容されたガス発生剤の成型体５０に点火するためのイグナイタ１０とを備え、ガス発生剤の成型体５０がガス発生剤収容室に充填された結合剤５１によって一体的に結合されるとともに、結合剤５１を介してガス発生剤の成型体５０がガス発生剤収容室を規定するＡＣカップ４０の壁面に固着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス発生剤を燃焼させることによってガスを発生させるガス発生器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の乗員の保護の観点からシートベルト装置やエアバッグ装置が普及している。このうち、シートベルト装置は、車両衝突時に生じる衝撃により乗員が車内または車外に投げ出されることを防止する目的で装備されるものであり、乗員の身体にベルトを巻き付けることによって乗員を座席に拘束・固定するものである。
【０００３】
近年においては、乗員保護機能の向上のためにプリテンショナ機能を備えたシートベルト装置が急速に普及している。このプリテンショナ機能とは、衣服の厚み等によって生じるシートベルトの弛みを衝突時あるいは衝突の直前において瞬時に巻き上げるものであり、乗員の拘束効果を高めるものである。このプリテンショナ機能は、マイクロガスジェネレータと称されるガス発生器から出力されるガス圧によってシートベルトが強く引き込まれることによって実現される。
【０００４】
このガス発生器が組付けられるプリテンショナ装置の駆動用ユニットとしては、種々の機構のものが知られている。そのうちの一つに、シートベルトの引き込みを行なうシャフトに連結された金属製のベルトを環状に巻き回し、この環状に巻き回された金属製のベルトの中空部分を塞ぐように一対の板状部材によって金属製のベルトを挟み込み、さらに金属製のベルトと一対の板状部材とによって規定される作動空間内にガス発生器を配置した構成のプリテンショナ装置の駆動用ユニットが知られている（特開２００１−２１３２７８号公報（特許文献１）参照）。この種のプリテンショナ装置の駆動用ユニットにおいては、作動空間がガス発生器の側方に位置しているため、ガスの導出方向が横向きである、いわゆる横噴き型のガス発生器が利用される。
【０００５】
上記特許文献１に開示のプリテンショナ装置の駆動用ユニットにおいては、ガス発生器から出力されるガスによって金属製のベルトと一対の板状部材とによって規定される作動空間内の圧力が上昇し、金属製のベルトが外側に押し広げられることによってシャフトが所定量回転してシートベルトの引き込みが行なわれる。
【特許文献１】特開２００１−２１３２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１５は、本発明者らの考案した横噴き型のガス発生器の構造を示す模式断面図である。図１５に示すように、本発明者らの考案した横噴き型のガス発生器１Ｃは、点火器としてのイグナイタ１０と、イグナイタ１０を保持するベース部材としてのホルダ２０と、イグナイタ１０を保持したホルダ２０との間にガス発生剤の成型体５０が収容されるガス発生剤収容室を形成するカップ部材としてのアクチュエーティングチャージカップ（ＡＣカップ）４０と、上記ガス発生剤収容室に配置され、ホルダ２０とイグナイタ１０とを覆うように設けられる燃焼制御カバー３０とを主に備えている。
【０００７】
ここで、燃焼制御カバー３０は、中空略円筒状の部材からなり、ホルダ２０の上部を覆う大径部３１と、イグナイタ１０のスクイブカップ１２を覆う小径部３２と、これら大径部３１と小径部３２とを連結するテーパ部３３とを有している。また燃焼制御カバー３０の小径部３２には、上下方向にスリット３４が設けられている。この燃焼制御カバー３０は、スクイブカップ１２を非作動時において保護する役割と、作動時においてスクイブカップ１２の破裂によって生じる破片を外部に飛散させない役割と、イグナイタ１０にて生じる火炎に方向性を与え、ガス発生剤の成型体５０が収容されたガス発生剤収容室に向かって火炎を横方向に誘導する役割とを果たすものである。
【０００８】
図１６ないし図２１は、上述の図１５に示すガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。以下においては、図１６ないし図２１を参照して、本発明者らの考案したガス発生器１Ｃの組立て工程について説明する。
【０００９】
まず、図１６に示すように、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿し、この状態を維持しつつ、図１７に示すように、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の上端部に形成された保持部２２を図中矢印Ｆ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００１０】
次に、図１８に示すように、所望の形状に成形されたＡＣカップ４０の内部に、燃焼制御カバー３０を取付ける。この際、燃焼制御カバー３０の小径部３２の先端が、ＡＣカップ４０の底板部４２に設けられた屈曲部４４ａによって構成される凹部４４ｂに嵌合するように、燃焼制御カバー３０をＡＣカップ４０に取付ける。
【００１１】
つづいて、図１９に示すように、専用のシュート治具１５０を用いて燃焼制御カバー３０とＡＣカップ４０との間に形成された空間にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、ＡＣカップ４０を振動させること等により、可能な限り隙間無く上記空間にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００１２】
次に、図２０に示すように、専用のシュート治具１５０を図中矢印Ｇ方向に向かって引き上げることにより、シュート治具１５０をＡＣカップ４０から取外す。つづいて、図２１に示すように、ガス発生剤の成型体５０が充填されたＡＣカップ４０の内部に組み込まれている燃焼制御カバー３０の大径部３１内にイグナイタ１０が固定されたホルダ２０を内挿した状態とし、下方に載置面を有するステージ１６０にこれらをセットする。そして、ＡＣカップ４０の鍔部４３を巻き込むようにホルダ２０のかしめ部２４を図中矢印Ｈ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００１３】
以上の工程を経ることにより、図１５に示す構造の横噴き型のガス発生器１Ｃが製作される。
【００１４】
しかしながら、上述の組立て工程を経て製作される上記構成のガス発生器１Ｃにおいては、以下に示す問題があった。
【００１５】
まず、第１に、イグナイタ１０、ホルダ２０およびＡＣカップ４０によって形成されるガス発生剤収容室に充填されたガス発生剤の成型体５０に偏在が生じる可能性があるという問題がある。近年のガス発生器においては、装置を小型化する要請のみならずガス出力を増加させる要請も高まってきている。この相反する要請を満たすようにするためには、押出し成型等によって形成されたガス発生剤の成型体をガス発生剤収容室内に高密度に充填することが必要である。しかしながら、押出し成型等によって成形されたガス発生剤の成型体は、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用いられるため、これら複雑な形状のガス発生剤の成型体をガス発生剤収容室内に隙間無く充填することは非常に困難である。
【００１６】
上述の組立工程においては、ＡＣカップ４０に振動を加えること等により、ガス発生剤の成型体５０が可能な限り隙間無く上記ガス発生剤収容室に充填されるようにしている。しかしながら、ガス発生剤を成型体として加工して成形している限りにおいては、完全に隙間無くガス発生剤の成型体５０を上記ガス発生剤収容室に充填することはできず、上記ガス発生剤収容室内には必ず隙間が発生することになる。そのため、その後のガス発生器１Ｃの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態等によっては、上記隙間の存在に起因して、上記ガス発生剤収容室内においてガス発生剤の成型体５０が偏在してしまうおそれがある。上記ガス発生剤収容室内においてガス発生剤の成型体５０が偏在した場合には、ガス発生器１Ｃの作動時において、作動空間の全方位に向かって均一なガス出力が得られないおそれがあり、場合によっては所望のガス出力が得られない不具合が発生するおそれもある。
【００１７】
第２に、製造コストが増大する問題がある。上述の構成のガス発生器１Ｃにおいては、イグナイタ１０、ホルダ２０およびＡＣカップ４０によって形成されるガス発生剤収容室にガス発生剤の成型体５０を充填するために、予めＡＣカップ４０に屈曲部４４ａを設けることによって凹部４４ｂを形成し、この凹部４４ｂに燃焼制御カバー３０の先端部を挿入して固定している。このように構成することにより、ＡＣカップ４０と燃焼制御カバー３０との間に空間が形成され、この空間にガス発生剤の成型体５０を充填することにより、その後におけるホルダ２０に対するＡＣカップ４０の組付けを可能としている。すなわち、燃焼制御カバー３０にガス発生剤の成型体５０を充填するための空間を構成する役割をも持たせている。
【００１８】
しかしながら、このように構成するためにはＡＣカップ４０に屈曲部４４ａを形成するためのプレス加工が別途余分に必要になるため、製造コストが増大する。また、燃焼制御カバー３０に、本来の役割以外の役割である、ガス発生剤の成型体５０を充填するための空間を構成する役割をも持たせることが必要になるため、燃焼制御カバー３０に上述の大径部３１を形成しておく必要があり、部品コストの増大を招来することとなってしまう。
【００１９】
このように、上述の図１５に示す構成の横噴き型のガス発生器１Ｃにおいては、充填したガス発生剤の成型体の偏在に基づくガス出力の不均一化の問題と、製造工程の煩雑さおよび部品コストの高騰に伴う製造コストの増大の問題とが存在していた。
【００２０】
なお、上述の図１５に示すガス発生器１Ｃは、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２がプラスチック材料にて形成された、いわゆるプラスチックスクイブ型ガス発生器である。この種のガス発生器の他にも、イグナイタの基部およびスクイブカップが金属材料にて形成され、基部に挿通されるヘッダピンと基部との隙間がガラスシールにて封止された、いわゆるガラススクイブ型ガス発生器がある。このガラススクイブ型ガス発生器においては、イグナイタのスクイブカップがプラスチックスクイブ型ガス発生器に比べて硬い金属材料にて形成されているため、特に上述の燃焼制御カバーを設けてスクイブカップを保護する必要がなく、燃焼制御カバーが取付けられない場合が多い。
【００２１】
このようなガラススクイブ型ガス発生器においては、予めＡＣカップ内にガス発生剤の成型体を所定量充填し、イグナイタのスクイブカップを徐々に挿入させながらＡＣカップに振動を加えて、イグナイタのスクイブカップがガス発生剤の成型体内に埋設されるようにする方法等により、ガス発生剤収容室内に高密度にガス発生剤の成型体が充填されるようにしている。しかしながら、上記方法を用いて製作されたガラススクイブ型ガス発生器においても、上述のプラスチックスクイブ型ガス発生器と同様に、充填したガス発生剤が偏在する問題が生じ得るため、ガス発生剤の成型体の偏在に基づくガス出力の不均一化の問題が生じるおそれはある。
【００２２】
したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、ガス発生剤の成型体が偏在することによって生じるガス出力の不均一化が防止されたガス発生器およびその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、安価にかつ容易に製造が可能なプラスチックスクイブ型ガス発生器およびその製造方法を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に基づくガス発生器は、燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体と、上記ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室と、上記ガス発生剤の成型体に点火するための点火器とを備えたものであって、上記ガス発生剤の成型体が結合剤によって一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００２４】
このように構成することにより、結合剤によってガス発生剤の成型体が互いに結合されて一体物となるため、ガス発生剤の成型体の偏在が防止されるようになり、ガス出力の不均一化が防止されて所望のガス出力が得られるようになる。
【００２５】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤の成型体が上記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に上記結合剤を介して固着されていることが好ましい。
【００２６】
このように構成することにより、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性に優れたものとなる。
【００２７】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤収容室を規定する壁面が、上記点火器の表面と、上記点火器を保持するベース部材の壁面と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材の内壁面とによって構成されていることが好ましい。その場合に、上記結合剤が上記カップ部材の内壁面に固着しているか、あるいは上記ベース部材の壁面および上記点火器の表面に固着していることが好ましい。
【００２８】
このように構成することにより、点火器を保持するベース部材と有底筒状のカップ部材とを組合わせた簡素な構成にてガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室を形成することが可能になる。そのため、上記ガス発生剤の成型体を互いに結合させて一体物とする構成を容易にかつ安価に実現することが可能になる。
【００２９】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤の成型体がニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体であることが好ましい。
【００３０】
このように、ガス発生剤の成型体をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。
【００３１】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記結合剤がニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。
【００３２】
このように、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤を用いることにより、ガス発生剤の成型体を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００３３】
本発明の第１の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ａ−１）上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ａ−２）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させる乾燥工程。
【００３４】
上記本発明の第１の局面に基づく製造方法を用いてガス発生器を製作することにより、結合剤によってガス発生剤の成型体が互いに結合されて一体物となったガス発生器を容易にかつ安価に製造することが可能になる。したがって、ガス発生剤の成型体が偏在することのない高性能のガス発生器を安価にかつ容易に製造することができる。
【００３５】
上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器の製造方法においては、上記乾燥工程において、上記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に上記ガス発生剤の成型体を上記結合剤を介して固着させることが好ましい。
【００３６】
このようにすることにより、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性に優れたものとなる。
【００３７】
本発明の第２の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、上記点火器を保持するためのベース部材と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、上記点火器の表面、上記ベース部材の壁面および上記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ｂ−１）上記カップ部材に、上記点火器が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程。
（ｂ−２）上記カップ部材の内壁面と上記型部材の壁面とによって規定される上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ｂ−３）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、上記カップ部材の内壁面に上記結合剤を介して上記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程。
（ｂ−４）上記乾燥工程後に上記カップ部材から上記型部材を取外す型部材取外し工程。
（ｂ−５）上記型部材を取外した後の上記カップ部材に、上記点火器が組付けられた上記ベース部材を接合する接合工程。
【００３８】
本発明の第３の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、上記点火器を保持するためのベース部材と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、上記点火器の表面、上記ベース部材の壁面および上記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ｃ−１）上記点火器が組付けられたベース部材に、上記カップ部材が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程。
（ｃ−２）上記ベース部材の壁面と、上記点火器の表面と、上記型部材の壁面とによって規定される上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ｃ−３）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、上記ベース部材の壁面および上記点火器の表面に上記結合剤を介して上記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程。
（ｃ−４）上記乾燥工程後に上記ベース部材から上記型部材を取外す型部材取外し工程。
（ｃ−５）上記型部材を取外した後の上記ベース部材に、上記カップ部材を接合する接合工程。
【００３９】
上記本発明の第２または第３の局面に基づく製造方法を用いてガス発生器を製作することにより、点火器を保持するベース部材と有底筒状のカップ部材とを組合わせた簡素な構成にてガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室が形成されたガス発生器を容易にかつ安価に製作することが可能になる。これらの製造方法においては、ガス発生剤の成型体を結合剤によって一体物として結合する際に、カップ部材またはベース部材を型の一部として利用するため、非常に安価にかつ容易に製作することができる。また、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面の一部に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性にも優れたものとなる。
【００４０】
上記本発明の第１ないし第３の局面に基づくガス発生器の製造方法にあっては、上記ガス発生剤の成型体がニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体であることが好ましい。
【００４１】
このように、ガス発生剤の成型体をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。
【００４２】
上記本発明の第１ないし第３の局面に基づくガス発生器の製造方法にあっては、上記結合剤がニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。
【００４３】
このように、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤を用いることにより、ガス発生剤の成型体を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ガス発生剤の成型体が偏在することによって生じるガス出力の不均一化が防止でき、所望の出力が得られるガス発生器とすることができる。そのため、プリテンショナ装置の駆動用ユニットにおける安定した引き込み性能が実現されるようになる。また、高性能のプラスチックスクイブ型ガス発生器を安価にかつ容易に製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、いわゆる横噴き型のプラスチックスクイブ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。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス発生器の模式断面図である。図１に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ａは、点火器としてのイグナイタ（スクイブ）１０と、ハウジングの一部を構成するベース部材としてのホルダ２０と、ハウジング内部に組み付けられる燃焼制御カバー３０と、ハウジングの残りの部分を構成するカップ部材としてのアクチュエーティングチャージカップ（ＡＣカップ）４０と、ホルダ２０とＡＣカップ４０とによって形成され、ガス発生剤の成型体５０が充填されるガス発生剤収容室とを主に備えている。
【００４７】
イグナイタ１０は、火炎を発生させるための点火装置であり、内部に図示しない点火薬と点火薬を燃焼させるための図示しない抵抗体とを含んでいる。より具体的には、イグナイタ１０は、一対のヘッダピン１３，１４を挿通・保持する基部１１と、基部１１上に取付けられたスクイブカップ１２とを備えており、スクイブカップ１２内に挿入されたヘッダピン１３，１４の先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられている。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１２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）、トリシネート等が利用される。なお、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、スクイブカップ１２および基部１１がプラスチック材料にて形成されている。また、スクイブカップ１２内には、点火薬のみならずこれに加えて伝火薬が充填されていてもよい。
【００４８】
衝突を検知した際には、ヘッダピン１３，１４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、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎（ガスおよび粒子）は、点火薬を収納しているスクイブカップ１２を破裂させ、ガス発生剤の成型体５０を点火する。抵抗体に電流が流れてから点火装置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２ミリ秒以下である。
【００４９】
上述のイグナイタ１０は、ホルダ２０によって保持されている。ホルダ２０は中空略円筒状の部材からなり、たとえばアルミニウム合金等を用いた成型品にて構成される。ホルダ２０は、イグナイタ１０の基部１１を上下方向から挟持して保持する保持部２１，２２と、ＡＣカップ４０との連結部であるフランジ部２３とを含む。ホルダ２０の保持部２１とイグナイタ１０の基部１１との間には、Ｏリング６１が介在されている。このＯリング６１は、イグナイタ１０の基部１１を上述のホルダ２０の保持部２１，２２とによってかしめ固定する際に、これらの間に生じる隙間を気密に封止するためのものであり、ガス発生剤収容室を気密封止するための部材である。Ｏリング６１としては、十分な耐熱性および耐久性の材料からなるものを利用することが好ましく、たとえばエチレンプロピレンゴムの一種であるＥＰＤＭ樹脂製のＯリング等が好適である。なお、別途この部分にシール剤を塗布しておけば、さらに気密性能は向上する。
【００５０】
ホルダ２０に保持されたイグナイタ１０のスクイブカップ１２には、燃焼制御カバー３０が外挿されている。燃焼制御カバー３０は、中空略円筒状の部材からなり、イグナイタ１０のスクイブカップ１２を覆う小径部３２と、この小径部３２の下端から連続して延びるテーパ部３３とを有している。燃焼制御カバー３０は、そのテーパ部３３がホルダ２０の保持部２２とイグナイタ１０の基部１１とによって挟持されることにより、ホルダ２０に固定されている。燃焼制御カバー３０は、ガス発生器１Ａの非作動時においてスクイブカップ１２を保護する役割を果たすとともに、スクイブカップ１２の破裂によって生じる破片を外部に飛散させない役割を果たし、またイグナイタ１０にて生じる火炎に方向性を与え、ガス発生剤の成型体５０が充填されたガス発生剤収容室に向かって火炎を横方向に誘導するように制御する。
【００５１】
燃焼制御カバー３０の小径部３２には、上下方向に複数のスリット３４が設けられている。このスリット３４は、スクイブカップ１２の側壁を破裂させて噴出してくる火炎に流路を与えるものである。このスリット３４の作用により、スクイブカップ１２から噴出した火炎はスリット３４を経由して横方向に噴出し、ガス発生剤の成型体５０を燃焼させる。
【００５２】
ホルダ２０のフランジ部２３には、ＡＣカップ４０が取付けられる。ＡＣカップ４０は、有底円筒状の部材からなり、ホルダ２０に保持されたイグナイタ１０を覆うようにホルダ２０のフランジ部２３に取付けられる。より具体的には、ＡＣカップ４０は側板部４１と底板部４２とを備えており、ホルダ２０の壁面およびイグナイタ１０の表面との間にガス発生剤の成型体５０が充填されるガス発生剤収容室を区画形成する。
【００５３】
ＡＣカップ４０の側板部４１の下端には鍔部４３が形成されており、ホルダ２０のフランジ部２３とかしめ部２４とによってこの鍔部４３がかしめ固定されている。ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間には、シール剤６２が塗布されている。このシール剤６２は必須のものではないが、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間を確実に気密封止するために必要に応じて塗布される。シール剤６２としては、透湿性の低い耐久性に優れた材料の利用が好ましく、たとえばシリコン系シール剤を利用することが好ましい。また、溶剤に固形成分を溶解させたシール剤を利用する場合には、シール剤の塗布乾燥後にハウジングのかしめ固定を行なうとよい。
【００５４】
ＡＣカップ４０、ホルダ２０およびイグナイタ１０によって区画形成されるガス発生剤収容室内には、ガス発生剤の成型体５０が充填されている。ガス発生剤の成型体５０は、イグナイタ１０のスクイブカップ１２から導入される高温の火炎によって着火、燃焼する。このガス発生剤の成型体５０の燃焼ガスの圧力により、ＡＣカップ４０が開口し、ガス発生器１Ａから外部にガス発生剤の成型体５０およびその燃焼生成物が導出される。
【００５５】
所望の出力のガス発生器を得るためには、ＡＣカップ４０が確実に所定の圧力で開口することが必要である。このため、ＡＣカップ４０の側板部４１には、所定の形状でかつ側板部４１の残厚が所定の厚みとなるようにスコア（窪み）４６がプレス加工等によって形成されている。これにより、ガス発生剤収容室内の内圧が所定の圧力に達した時点でＡＣカップ４０の側板部４１が開口するようになり、所望の安定した出力を実現するガス発生器となる。なお、スコア４６の数は、通常１個〜十数個程度設けられる場合が多いが、スコア４６の数が少な過ぎる場合にはガスの噴出が不均一となり、スコア４６の数が多すぎる場合には側板部４１の開口が生じ易くなり過ぎるため、通常は２個〜８個程度、好ましくは２個〜６個程度設けられる。
【００５６】
また、ＡＣカップ４０の底板部４２には、突起部４５が設けられている。この突起部４５は、後述するプリテンショナ装置の駆動用ユニットにガス発生器１Ａが組み付けられる際に、自身が変形することにより、ガス発生器１Ａの外形寸法とプリテンショナ装置の駆動用ユニットを構成する一対の板状部材間の寸法との間に生じる寸法誤差を吸収し、組付け後において、一対の板状部材のクリアランスを所望の大きさに調整するとともに、一対の板状部材によるガス発生器の固定を確実にするためのものである。この突起部４５は、たとえばプレス加工等によって成形される。
【００５７】
ガス発生剤収容室内に収容されたガス発生剤の成型体５０は、上述のように、イグナイタ１０から供給される火炎により着火し、燃焼により生じるガスとともにガス発生器１Ａの外部へと導出される。ガス発生剤の成型体５０としては、無煙火薬（ニトロセルロース）の成型体や有機窒素化合物と酸化剤からなるコンポジット系組成物の成型体などが用いられる。特に、近年においては、一酸化炭素などの有害成分の生成量が極めて少ない非ニトロセルロース系ガス発生剤の成型体が、シートベルト装置のプリテンショナ用のガス発生剤として利用されるようになっている。
【００５８】
本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、ガス発生剤の成型体５０が、ニトロセルロースを主成分とする押出し成型体にて構成されていることが好ましい。このように、ガス発生剤の成型体５０をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。ガス発生剤の成型体５０の形状としては、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利用可能である。また、成型体内部に孔を有する有孔状（たとえば、単孔筒形状や多孔筒形状等）の成型体も利用される。これらの形状は、ガス発生器が組み付けられるプリテンショナ装置の駆動用ユニット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の成型体の燃焼時においてガスの生成速度が変化するような形状を選択するなど最適な形状が選択される。また、ガス発生剤の成型体の形状の他にも、ガス発生剤の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成型体のサイズが適宜選択される。なお、ガス発生剤の充填量は、組み付けられるユニットの仕様に応じて適宜変更されるが、無煙火薬を使用した場合には、通常０．２グラム〜２．０グラム程度とされる。
【００５９】
上述のガス発生剤の成型体５０は、たとえば無煙火薬の捏和物を、ろ過、圧伸、切断、乾燥した後、必要であれば篩分、黒鉛処理等をして得ることができる。これらの方法には、たとえば、周知技術である、米国特許第３３４６６７５号明細書、第２０２７１１４号明細書、第２８８５７３６号明細書等に記載された方法が利用可能である。ガス発生剤の成型体５０の直径（外径）は、好ましくは０．８ｍｍ〜２．５ｍｍとし、より好ましくは１．２ｍｍ〜１．６ｍｍとする。ガス発生剤の成型体５０が単孔筒形状を有している場合には、その薬厚は、好ましくは０．２ｍｍ〜１．２ｍｍとする。ガス発生剤の成型体５０の長さは、好ましくは１．０ｍｍ〜５．０ｍｍとし、より好ましくは１．２ｍｍ〜３．０ｍｍとする。
【００６０】
本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、上述のガス発生剤の成型体５０が、ガス発生剤収容室に充填され、結合剤５１によってその分散状態が維持されつつ一体物として結合されている。また、結合剤５１は、図１において破線で示す領域７１において、ガス発生剤収容室を規定する壁面の一部であるＡＣカップ４０の内壁面と固着している。すなわち、ガス発生剤収容室に収容された個々のガス発生剤の成型体５０は、結合剤５１によって結合されてＡＣカップ４０に固定されている。
【００６１】
この結合剤５１としては、適切な溶媒に可溶であって、ガス発生剤の成型体５０の表面への接着性に優れる天然または合成樹脂の接着剤を用いることができるが、ニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。これは、非火薬の樹脂でガス発生剤の成型体５０の表面が覆われた場合には、ガス発生剤の成型体５０の着火に影響を生じ、ガス発生器１Ａの出力特性を制御し難くなるためである。すなわち、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤５１を用いることにより、ガス発生剤の成型体５０を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能となる。結合剤５１は、通常、これを溶解させた溶液として用いられる。たとえば、コロジオン（関東化学社製：エタノール約４７．５％、ジエチルエーテル約４７．５％、およびニトロセルロース約５％の溶液）等が挙げられる。
【００６２】
溶媒としては、ニトロセルロース等を溶解させることができるものであって、適度の乾燥性を有するものであればどのようなものでも利用可能である。乾燥が早過ぎるものは溶液の濃度を一定に管理する上で好ましくなく、また乾燥が遅過ぎるものは乾燥温度を高く設定する等の工夫が必要になるためである。このような溶媒としては、アルコール、エーテル、ケトン、エステル等からなる群から選択される１種または２種以上の組合せからなる溶媒が、溶解性および乾燥性の観点から適宜選択される。
【００６３】
溶媒に溶解しているニトロセルロースからなる結合剤５１の濃度および溶液の粘度は、充填および乾燥の方法および条件、ガス発生剤の成型体５０に付着すべき結合剤５１の量等に応じて適宜調節することが好ましい。ガス発生剤の成型体５０への付着量が多過ぎると、結合剤５１の燃焼速度に及ぼす影響が大きくなるおそれがあり、ガス発生剤の成型体５０への付着量が少な過ぎると、ガス発生剤の成型体５０の結合が不十分になるおそれが高い。重量１グラムのガス発生剤の成型体５０に対する結合剤５１の付着量は、好ましくは３０ｍｇ〜１００ｍｇとする。乾燥温度は、ガス発生剤の成型体５０の発火、変質を招かない範囲内で溶媒が適度に早く乾燥する温度に設定することが好ましく、常圧で乾燥する場合は常温〜１００℃程度に設定することが好ましい。また。ボイドの発生を抑制すべく減圧環境下において乾燥させる場合には、乾燥時間の短縮や、より高沸点の溶媒を使用することができる等の効果も得られる。なお、結合剤５１に含まれる成分としては、ニトロセルロース以外にも、無煙火薬に使用されるような硝酸エステル類、安定剤、減熱消炎剤等の添加物が含まれていてもよい。
【００６４】
図２は、本実施の形態におけるガス発生器が組み込まれるプリテンショナ装置の駆動用ユニットの模式断面図である。本実施の形態におけるプリテンショナ装置の駆動用ユニットは、上述の構成を有するガス発生器１Ａをガス発生源として具備している。
【００６５】
図２に示すように、本実施の形態におけるプリテンショナ装置の駆動用ユニットは、一対の板状部材８１，８２と、この一対の板状部材８１，８２によって挟持されたガス発生器１Ａと、一対の板状部材８１，８２の間に位置し、ガス発生器１Ａを取り囲むように巻き回された駆動用の帯状部材である金属製のベルト８３とを備えている。一対の板状部材８１，８２は、互いの主面が向き合うように略平行に対向配置されており、金属製のベルト８３の上端および下端は、これら一対の板状部材８１，８２にそれぞれ当接している。これにより、一対の板状部材８１，８２および金属製のベルト８３によって作動空間８４が規定されている。
【００６６】
この作動空間８４内においては、ガス発生器１Ａのハウジングが上下方向から一対の板状部材８１，８２によって挟持されることによって固定されている。これにより、作動時においてガス発生器１Ａから導出される高圧のガスは、ガス発生器１Ａの側方に位置する作動空間８４内に導入され、作動空間８４内のガス圧の変動によって金属製のベルト８３が外側に押し広げられることになる。金属製のベルト８３は、図示しないシートベルトプリテンショナ装置のシャフトに連結されており、金属製のベルトによってシャフトが所定量回転することにより、シートベルトの引き込みが行なわれる。
【００６７】
図３ないし図９は、本実施の形態におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ａの好適な製造方法について説明する。
【００６８】
まず、図３に示すように、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿するとともに、燃焼制御カバー３０をイグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿する。このとき、燃焼制御カバー３０のテーパ部３３がイグナイタ１０の基部１１とホルダ２０の上端部に形成された保持部２２との間に位置するようにする。これら部品を組合わせた状態を維持しつつ、図４に示すように、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の保持部２２を図中矢印Ａ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００６９】
次に、図５に示すように、所望の形状にプレス加工等によって成形されたＡＣカップ４０に専用のシュート治具１１０を取付け、専用のシュート治具１１０を挿通するように型部材１２０を図中矢印Ｂ方向に向かってＡＣカップ４０内に挿入する。この型部材１２０としては、組付け後においてイグナイタ１０と、ホルダ２０の上端部と、燃焼制御カバー３０の一部とが配置される領域を占めるように、その形状がこれら部品の形状と実質的に同一の形状となるように形成されたものが使用される。この型部材１２０をＡＣカップ４０に差し込んだ状態において、専用のシュート治具１１０を用いてＡＣカップ４０内にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、ＡＣカップ４０を振動させること等により、可能な限り隙間無くＡＣカップ４０内にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００７０】
つづいて、図６に示すように、専用のシュート治具１１０をＡＣカップ４０から取外し、所定量のガス発生剤の成型体５０が充填されたＡＣカップ４０内に結合剤５１を溶質として含む溶液をディスペンサ１３０を用いて流し込む。これにより、ＡＣカップ４０内に充填されたガス発生剤の成型体５０の間に存在する隙間をこの溶液によって充填する。結合剤５１を溶質として含む溶液の充填が完了した後は、所定量のガス発生剤の成型体５０と結合剤５１を溶質として含む所定量の溶液とによってＡＣカップ４０が満たされた状態を維持しつつ、溶液に含まれる溶媒を揮発させるための乾燥処理を行なう。なお、乾燥処理の設定温度等の条件は、上述のようにガス発生剤の成型体５０の発火、変質を招かない範囲内で溶液が適度に早く乾燥する条件に適宜設定される。
【００７１】
次に、図７に示すように、結合剤５１を溶質として含む溶液の溶媒が完全に揮発した時点で、型部材１２０を図中矢印Ｃ方向に向かって引き上げることにより、型部材１２０をＡＣカップ４０から取外す。この際、型部材１２０として、表面にシリコンコーティング処理等が施されたものを利用することにより、結合剤５１が型部材１２０の表面に固着することなく剥離するため、型部材１２０を容易にＡＣカップ４０から抜き取ることが可能になる。以上により、図７に示すように、組付け後においてイグナイタ１０が占有すべき領域にガス発生剤の成型体５０および結合剤５１が充填されておらず、一方組付け後においてガス発生剤が収容されるガス発生剤収容室に相当する領域に、結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されたＡＣカップ４０を得ることが可能になる。
【００７２】
つづいて、図８に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられたホルダ２０に、結合剤５１によってガス発生剤の成型体５０が適度に分散した状態で結合されたＡＣカップ４０を取付ける。このとき、必要に応じて、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間のシール処理を行なう。そして、図９に示すように、ホルダ２０のかしめ部２４を図中矢印Ｄ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００７３】
以上の工程を経ることにより、図１に示す構造の横噴き型ガス発生器１Ａの製造が完了する。
【００７４】
上述の製造方法を用いて製作された上記構成のガス発生器１Ａにあっては、ガス発生剤の成型体５０同士が結合剤５１によって一体物として結合され、かつ結合剤５１がガス発生剤収容室を規定するＡＣカップ４０の内壁面に固着した状態に形成されるため、ガス発生剤の成型体５０が適度な分散状態に維持されて製作されることになる。そのため、その後のガス発生器１Ａの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態の如何を問わず、常にガス発生剤の成型体５０に偏在が生じないようになり、結果として上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおけるガス出力の不均一化の問題が解消される。したがって、高出力で高性能のガス発生器を小型にかつ安価に製作することが可能になる。
【００７５】
また、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃの如く、ＡＣカップ４０の底板部４２に屈曲部４４ａを形成する必要もなく、また燃焼制御カバー３０に大径部３１を設ける必要もなくなるため、製造コストが大幅に削減されるようになる。
【００７６】
さらに、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおいて生じる可能性のあったガス発生剤収容室内の隙間が生じなくなるため、ガス発生器において生じるガス出力をロスすることなく作動空間へ伝達することが可能になり、高性能のガス発生器とすることが可能になる。
【００７７】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器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。
【００７８】
図１０に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂは、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、点火器としてのイグナイタ１０と、イグナイタ１０を保持するベース部材としてのホルダ２０と、ホルダ２０に取付けられ、イグナイタ１０を保持したホルダ２０との間にガス発生剤収容室を形成するカップ部材としてのＡＣカップ４０と、イグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿され、ホルダ２０に固定される燃焼制御カバー３０とを主に備えている。
【００７９】
本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、上記ガス発生剤収容室に結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されている。しかしながら、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにおいては、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａとは異なり、結合剤５１は、ガス発生剤収容室を規定する壁面であるＡＣカップ４０の内壁面には固着されておらず、ガス発生剤収容室を規定する他の壁面であるホルダ２０の壁面、イグナイタ１０の表面および燃焼制御カバー３０の外表面に固着している。
【００８０】
図１１ないし図１４は、本実施の形態におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂの製造方法について説明する。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａの組立工程と同様の工程については図示を省略している。
【００８１】
まず、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿するとともに、燃焼制御カバー３０をイグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿する（図３参照）。これら部品を組合わせた状態を維持しつつ、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の保持部２２を図中矢印Ａ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０をホルダ２０にかしめ固定する（図４参照）。
【００８２】
つづいて、図１１に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられたホルダ２０に、所定の形状を有する型部材１４０を取付ける。この型部材１４０としては、組付け後においてＡＣカップ４０が配置される領域を占めるように、その形状がＡＣカップ４０の側板部４１と実質的に同一の形状となるように形成されたものが使用される。この型部材１４０をホルダ２０に取付けた状態において、型部材１４０の上部に形成されたシュート部を用いて、型部材１４０内にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、型部材１４０を振動させること等により、可能な限り隙間無く型部材１４０内にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００８３】
次に、図１２に示すように、所定量のガス発生剤の成型体５０が充填された型部材１４０内に結合剤５１を溶質として含む溶液をディスペンサ１３０を用いて流し込む。これにより、型部材１４０内に充填されたガス発生剤の成型体５０の間に存在する隙間をこの溶液によって充填する。結合剤５１を溶質として含む溶液の充填が完了した後は、所定量のガス発生剤の成型体５０と結合剤５１を溶質として含む所定量の溶液とによって型部材１４０が満たされた状態を維持しつつ、溶液に含まれる溶媒を揮発させるための乾燥処理を行なう。
【００８４】
つづいて、図１３に示すように、結合剤５１を溶質として含む溶液の溶媒が完全に揮発した時点で、型部材１４０を図中矢印Ｅ方向に向かって引き上げることにより、型部材１４０をホルダ２０から取外す。この際、型部材１４０として、表面にシリコンコーティング処理等が施されたものを利用することにより、結合剤５１が型部材１４０の表面に固着することなく剥離するため、型部材１４０を容易にホルダ２０から取外すことが可能になる。以上により、図１３に示すように、組付け後においてガス発生剤収容室となる部分に結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されたホルダ２０を得ることが可能になる。
【００８５】
次に、図１４に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられ、かつ結合剤５１によってガス発生剤の成型体５０が適度に分散した状態で結合されたホルダ２０に、所望の形状にプレス加工等によって成形されたＡＣカップ４０を取付ける。このとき、必要に応じて、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間のシール処理を行なう。そして、ホルダ２０のかしめ部２４を折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する（図９参照）。
【００８６】
以上の工程を経ることにより、図１０に示す構造の横噴き型ガス発生器１Ｂの製造が完了する。
【００８７】
上述の製造方法を用いて製作された上記構成のガス発生器１Ｂにあっては、ガス発生剤の成型体５０同士が結合剤５１によって一体物として結合され、かつ結合剤５１がガス発生剤収容室を規定するホルダ２０の壁面、イグナイタ１０の表面および燃焼制御カバー３０の外表面に固着した状態に形成されるため、ガス発生剤の成型体５０が適度な分散状態に維持されて製作されることになる。そのため、その後のガス発生器１Ｂの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態の如何を問わず、常にガス発生剤の成型体５０に偏在が生じないようになり、結果として上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおけるガス出力の不均一化の問題が解消される。したがって、高出力で高性能のガス発生器を小型にかつ安価に製作することが可能になる。
【００８８】
また、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃの如く、ＡＣカップ４０の底板部４２に屈曲部４４ａを形成する必要もなく、また燃焼制御カバー３０に大径部３１を設ける必要もなくなるため、製造コストが大幅に削減されるようになる。
【００８９】
さらに、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおいて生じる可能性のあったガス発生剤収容室内の隙間が生じなくなるため、ガス発生器において生じるガス出力をロスすることなく作動空間へ伝達することが可能になり、高性能のガス発生器とすることが可能になる。
【００９０】
上述の実施の形態１および２においては、ガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によって結合されているのみならず、結合剤５１を介してガス発生剤収容室を規定する壁面の一部に固着されている場合を例示して説明を行なった。しかしながら、ガス発生剤の成型体５０が必ずしも結合剤５１によってガス発生剤収容室を規定する壁面に固着されている必要はなく、少なくともガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によって一体的に結合されていれば、本発明の主目的であるガス発生剤の成型体の偏在が生じなくなる。したがって、本発明は、上述の実施の形態１および２の如くの構成に限定されるものではなく、ガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によってガス発生剤収容室を規定する壁面に固着されていない態様をも想定するものである。
【００９１】
また、上述の実施の形態１および２においては、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２がプラスチック材料にて形成された、いわゆるプラスチックスクイブ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、本発明は、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２が金属材料にて形成され、基部１１に挿通されるヘッダピン１３，１４と基部１１との隙間がガラスシールにて封止された、いわゆるガラススクイブ型ガス発生器にも当然に適用が可能である。
【００９２】
また、上述の実施の形態１および２においては、いわゆる横噴き型のガス発生器を例示して説明を行なったが、本発明は、ガスの出力方向が上方に設定された、いわゆる縦噴き型のガス発生器にも当然に適用が可能である。
【００９３】
このように、今回開示した上記各実施の形態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特許請求の範囲によって画定され、また特許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。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス発生器が組み込まれるプリテンショナ装置の駆動用ユニットの模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１５】本発明者らが考案した横噴き型のガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図１６】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１７】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１８】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１９】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図２０】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図２１】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ〜１Ｃ ガス発生器、１０ イグナイタ、１１ 基部、１２ スクイブカップ、１３，１４ ヘッダピン、２０ ホルダ、２１，２２ 保持部、２３ フランジ部、２４ かしめ部、３０ 燃焼制御カバー、３１ 大径部、３２ 小径部、３３ テーパ部、３４ スリット、４０ ＡＣカップ、４１ 側板部、４２ 底板部、４３ 鍔部、４４ａ 屈曲部、４４ｂ 凹部、４５ 突起部、４６ スコア、５０ ガス発生剤の成型体、５１ 結合剤、６１ Ｏリング、６２ シール剤、８１，８２ 板状部材、８３ 金属製ベルト、８４ 作動空間、１００，１６０ ステージ、１１０，１５０ シュート治具、１２０，１４０ 型部材、１３０ ディスペンサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス発生剤を燃焼させることによってガスを発生させるガス発生器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の乗員の保護の観点からシートベルト装置やエアバッグ装置が普及している。このうち、シートベルト装置は、車両衝突時に生じる衝撃により乗員が車内または車外に投げ出されることを防止する目的で装備されるものであり、乗員の身体にベルトを巻き付けることによって乗員を座席に拘束・固定するものである。
【０００３】
近年においては、乗員保護機能の向上のためにプリテンショナ機能を備えたシートベルト装置が急速に普及している。このプリテンショナ機能とは、衣服の厚み等によって生じるシートベルトの弛みを衝突時あるいは衝突の直前において瞬時に巻き上げるものであり、乗員の拘束効果を高めるものである。このプリテンショナ機能は、マイクロガスジェネレータと称されるガス発生器から出力されるガス圧によってシートベルトが強く引き込まれることによって実現される。
【０００４】
このガス発生器が組付けられるプリテンショナ装置の駆動用ユニットとしては、種々の機構のものが知られている。そのうちの一つに、シートベルトの引き込みを行なうシャフトに連結された金属製のベルトを環状に巻き回し、この環状に巻き回された金属製のベルトの中空部分を塞ぐように一対の板状部材によって金属製のベルトを挟み込み、さらに金属製のベルトと一対の板状部材とによって規定される作動空間内にガス発生器を配置した構成のプリテンショナ装置の駆動用ユニットが知られている（特開２００１−２１３２７８号公報（特許文献１）参照）。この種のプリテンショナ装置の駆動用ユニットにおいては、作動空間がガス発生器の側方に位置しているため、ガスの導出方向が横向きである、いわゆる横噴き型のガス発生器が利用される。
【０００５】
上記特許文献１に開示のプリテンショナ装置の駆動用ユニットにおいては、ガス発生器から出力されるガスによって金属製のベルトと一対の板状部材とによって規定される作動空間内の圧力が上昇し、金属製のベルトが外側に押し広げられることによってシャフトが所定量回転してシートベルトの引き込みが行なわれる。
【特許文献１】特開２００１−２１３２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１５は、本発明者らの考案した横噴き型のガス発生器の構造を示す模式断面図である。図１５に示すように、本発明者らの考案した横噴き型のガス発生器１Ｃは、点火器としてのイグナイタ１０と、イグナイタ１０を保持するベース部材としてのホルダ２０と、イグナイタ１０を保持したホルダ２０との間にガス発生剤の成型体５０が収容されるガス発生剤収容室を形成するカップ部材としてのアクチュエーティングチャージカップ（ＡＣカップ）４０と、上記ガス発生剤収容室に配置され、ホルダ２０とイグナイタ１０とを覆うように設けられる燃焼制御カバー３０とを主に備えている。
【０００７】
ここで、燃焼制御カバー３０は、中空略円筒状の部材からなり、ホルダ２０の上部を覆う大径部３１と、イグナイタ１０のスクイブカップ１２を覆う小径部３２と、これら大径部３１と小径部３２とを連結するテーパ部３３とを有している。また燃焼制御カバー３０の小径部３２には、上下方向にスリット３４が設けられている。この燃焼制御カバー３０は、スクイブカップ１２を非作動時において保護する役割と、作動時においてスクイブカップ１２の破裂によって生じる破片を外部に飛散させない役割と、イグナイタ１０にて生じる火炎に方向性を与え、ガス発生剤の成型体５０が収容されたガス発生剤収容室に向かって火炎を横方向に誘導する役割とを果たすものである。
【０００８】
図１６ないし図２１は、上述の図１５に示すガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。以下においては、図１６ないし図２１を参照して、本発明者らの考案したガス発生器１Ｃの組立て工程について説明する。
【０００９】
まず、図１６に示すように、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿し、この状態を維持しつつ、図１７に示すように、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の上端部に形成された保持部２２を図中矢印Ｆ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００１０】
次に、図１８に示すように、所望の形状に成形されたＡＣカップ４０の内部に、燃焼制御カバー３０を取付ける。この際、燃焼制御カバー３０の小径部３２の先端が、ＡＣカップ４０の底板部４２に設けられた屈曲部４４ａによって構成される凹部４４ｂに嵌合するように、燃焼制御カバー３０をＡＣカップ４０に取付ける。
【００１１】
つづいて、図１９に示すように、専用のシュート治具１５０を用いて燃焼制御カバー３０とＡＣカップ４０との間に形成された空間にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、ＡＣカップ４０を振動させること等により、可能な限り隙間無く上記空間にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００１２】
次に、図２０に示すように、専用のシュート治具１５０を図中矢印Ｇ方向に向かって引き上げることにより、シュート治具１５０をＡＣカップ４０から取外す。つづいて、図２１に示すように、ガス発生剤の成型体５０が充填されたＡＣカップ４０の内部に組み込まれている燃焼制御カバー３０の大径部３１内にイグナイタ１０が固定されたホルダ２０を内挿した状態とし、下方に載置面を有するステージ１６０にこれらをセットする。そして、ＡＣカップ４０の鍔部４３を巻き込むようにホルダ２０のかしめ部２４を図中矢印Ｈ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００１３】
以上の工程を経ることにより、図１５に示す構造の横噴き型のガス発生器１Ｃが製作される。
【００１４】
しかしながら、上述の組立て工程を経て製作される上記構成のガス発生器１Ｃにおいては、以下に示す問題があった。
【００１５】
まず、第１に、イグナイタ１０、ホルダ２０およびＡＣカップ４０によって形成されるガス発生剤収容室に充填されたガス発生剤の成型体５０に偏在が生じる可能性があるという問題がある。近年のガス発生器においては、装置を小型化する要請のみならずガス出力を増加させる要請も高まってきている。この相反する要請を満たすようにするためには、押出し成型等によって形成されたガス発生剤の成型体をガス発生剤収容室内に高密度に充填することが必要である。しかしながら、押出し成型等によって成形されたガス発生剤の成型体は、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用いられるため、これら複雑な形状のガス発生剤の成型体をガス発生剤収容室内に隙間無く充填することは非常に困難である。
【００１６】
上述の組立工程においては、ＡＣカップ４０に振動を加えること等により、ガス発生剤の成型体５０が可能な限り隙間無く上記ガス発生剤収容室に充填されるようにしている。しかしながら、ガス発生剤を成型体として加工して成形している限りにおいては、完全に隙間無くガス発生剤の成型体５０を上記ガス発生剤収容室に充填することはできず、上記ガス発生剤収容室内には必ず隙間が発生することになる。そのため、その後のガス発生器１Ｃの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態等によっては、上記隙間の存在に起因して、上記ガス発生剤収容室内においてガス発生剤の成型体５０が偏在してしまうおそれがある。上記ガス発生剤収容室内においてガス発生剤の成型体５０が偏在した場合には、ガス発生器１Ｃの作動時において、作動空間の全方位に向かって均一なガス出力が得られないおそれがあり、場合によっては所望のガス出力が得られない不具合が発生するおそれもある。
【００１７】
第２に、製造コストが増大する問題がある。上述の構成のガス発生器１Ｃにおいては、イグナイタ１０、ホルダ２０およびＡＣカップ４０によって形成されるガス発生剤収容室にガス発生剤の成型体５０を充填するために、予めＡＣカップ４０に屈曲部４４ａを設けることによって凹部４４ｂを形成し、この凹部４４ｂに燃焼制御カバー３０の先端部を挿入して固定している。このように構成することにより、ＡＣカップ４０と燃焼制御カバー３０との間に空間が形成され、この空間にガス発生剤の成型体５０を充填することにより、その後におけるホルダ２０に対するＡＣカップ４０の組付けを可能としている。すなわち、燃焼制御カバー３０にガス発生剤の成型体５０を充填するための空間を構成する役割をも持たせている。
【００１８】
しかしながら、このように構成するためにはＡＣカップ４０に屈曲部４４ａを形成するためのプレス加工が別途余分に必要になるため、製造コストが増大する。また、燃焼制御カバー３０に、本来の役割以外の役割である、ガス発生剤の成型体５０を充填するための空間を構成する役割をも持たせることが必要になるため、燃焼制御カバー３０に上述の大径部３１を形成しておく必要があり、部品コストの増大を招来することとなってしまう。
【００１９】
このように、上述の図１５に示す構成の横噴き型のガス発生器１Ｃにおいては、充填したガス発生剤の成型体の偏在に基づくガス出力の不均一化の問題と、製造工程の煩雑さおよび部品コストの高騰に伴う製造コストの増大の問題とが存在していた。
【００２０】
なお、上述の図１５に示すガス発生器１Ｃは、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２がプラスチック材料にて形成された、いわゆるプラスチックスクイブ型ガス発生器である。この種のガス発生器の他にも、イグナイタの基部およびスクイブカップが金属材料にて形成され、基部に挿通されるヘッダピンと基部との隙間がガラスシールにて封止された、いわゆるガラススクイブ型ガス発生器がある。このガラススクイブ型ガス発生器においては、イグナイタのスクイブカップがプラスチックスクイブ型ガス発生器に比べて硬い金属材料にて形成されているため、特に上述の燃焼制御カバーを設けてスクイブカップを保護する必要がなく、燃焼制御カバーが取付けられない場合が多い。
【００２１】
このようなガラススクイブ型ガス発生器においては、予めＡＣカップ内にガス発生剤の成型体を所定量充填し、イグナイタのスクイブカップを徐々に挿入させながらＡＣカップに振動を加えて、イグナイタのスクイブカップがガス発生剤の成型体内に埋設されるようにする方法等により、ガス発生剤収容室内に高密度にガス発生剤の成型体が充填されるようにしている。しかしながら、上記方法を用いて製作されたガラススクイブ型ガス発生器においても、上述のプラスチックスクイブ型ガス発生器と同様に、充填したガス発生剤が偏在する問題が生じ得るため、ガス発生剤の成型体の偏在に基づくガス出力の不均一化の問題が生じるおそれはある。
【００２２】
したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、ガス発生剤の成型体が偏在することによって生じるガス出力の不均一化が防止されたガス発生器およびその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、安価にかつ容易に製造が可能なプラスチックスクイブ型ガス発生器およびその製造方法を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に基づくガス発生器は、燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体と、上記ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室と、上記ガス発生剤の成型体に点火するための点火器とを備えたものであって、上記ガス発生剤の成型体が結合剤によって一体的に結合されていることを特徴とするものである。
【００２４】
このように構成することにより、結合剤によってガス発生剤の成型体が互いに結合されて一体物となるため、ガス発生剤の成型体の偏在が防止されるようになり、ガス出力の不均一化が防止されて所望のガス出力が得られるようになる。
【００２５】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤の成型体が上記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に上記結合剤を介して固着されていることが好ましい。
【００２６】
このように構成することにより、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性に優れたものとなる。
【００２７】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤収容室を規定する壁面が、上記点火器の表面と、上記点火器を保持するベース部材の壁面と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材の内壁面とによって構成されていることが好ましい。その場合に、上記結合剤が上記カップ部材の内壁面に固着しているか、あるいは上記ベース部材の壁面および上記点火器の表面に固着していることが好ましい。
【００２８】
このように構成することにより、点火器を保持するベース部材と有底筒状のカップ部材とを組合わせた簡素な構成にてガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室を形成することが可能になる。そのため、上記ガス発生剤の成型体を互いに結合させて一体物とする構成を容易にかつ安価に実現することが可能になる。
【００２９】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記ガス発生剤の成型体がニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体であることが好ましい。
【００３０】
このように、ガス発生剤の成型体をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。
【００３１】
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記結合剤がニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。
【００３２】
このように、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤を用いることにより、ガス発生剤の成型体を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００３３】
本発明の第１の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ａ−１）上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ａ−２）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させる乾燥工程。
【００３４】
上記本発明の第１の局面に基づく製造方法を用いてガス発生器を製作することにより、結合剤によってガス発生剤の成型体が互いに結合されて一体物となったガス発生器を容易にかつ安価に製造することが可能になる。したがって、ガス発生剤の成型体が偏在することのない高性能のガス発生器を安価にかつ容易に製造することができる。
【００３５】
上記本発明の第１の局面に基づくガス発生器の製造方法においては、上記乾燥工程において、上記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に上記ガス発生剤の成型体を上記結合剤を介して固着させることが好ましい。
【００３６】
このようにすることにより、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性に優れたものとなる。
【００３７】
本発明の第２の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、上記点火器を保持するためのベース部材と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、上記点火器の表面、上記ベース部材の壁面および上記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ｂ−１）上記カップ部材に、上記点火器が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程。
（ｂ−２）上記カップ部材の内壁面と上記型部材の壁面とによって規定される上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ｂ−３）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、上記カップ部材の内壁面に上記結合剤を介して上記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程。
（ｂ−４）上記乾燥工程後に上記カップ部材から上記型部材を取外す型部材取外し工程。
（ｂ−５）上記型部材を取外した後の上記カップ部材に、上記点火器が組付けられた上記ベース部材を接合する接合工程。
【００３８】
本発明の第３の局面に基づくガス発生器の製造方法は、点火器と、上記点火器を保持するためのベース部材と、上記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、上記点火器の表面、上記ベース部材の壁面および上記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、上記点火器が作動することによって上記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
（ｃ−１）上記点火器が組付けられたベース部材に、上記カップ部材が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程。
（ｃ−２）上記ベース部材の壁面と、上記点火器の表面と、上記型部材の壁面とによって規定される上記ガス発生剤収容室に相当する領域に、上記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程。
（ｃ−３）上記溶液の溶媒を乾燥させることにより、上記結合剤によって上記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、上記ベース部材の壁面および上記点火器の表面に上記結合剤を介して上記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程。
（ｃ−４）上記乾燥工程後に上記ベース部材から上記型部材を取外す型部材取外し工程。
（ｃ−５）上記型部材を取外した後の上記ベース部材に、上記カップ部材を接合する接合工程。
【００３９】
上記本発明の第２または第３の局面に基づく製造方法を用いてガス発生器を製作することにより、点火器を保持するベース部材と有底筒状のカップ部材とを組合わせた簡素な構成にてガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室が形成されたガス発生器を容易にかつ安価に製作することが可能になる。これらの製造方法においては、ガス発生剤の成型体を結合剤によって一体物として結合する際に、カップ部材またはベース部材を型の一部として利用するため、非常に安価にかつ容易に製作することができる。また、結合剤によって互いに結合されて一体物となったガス発生剤の成型体が、さらにガス発生剤収容室の壁面の一部に上記結合剤を介して固定されるようになるため、製作時における取扱い性にも優れたものとなる。
【００４０】
上記本発明の第１ないし第３の局面に基づくガス発生器の製造方法にあっては、上記ガス発生剤の成型体がニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体であることが好ましい。
【００４１】
このように、ガス発生剤の成型体をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。
【００４２】
上記本発明の第１ないし第３の局面に基づくガス発生器の製造方法にあっては、上記結合剤がニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。
【００４３】
このように、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤を用いることにより、ガス発生剤の成型体を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ガス発生剤の成型体が偏在することによって生じるガス出力の不均一化が防止でき、所望の出力が得られるガス発生器とすることができる。そのため、プリテンショナ装置の駆動用ユニットにおける安定した引き込み性能が実現されるようになる。また、高性能のプラスチックスクイブ型ガス発生器を安価にかつ容易に製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、いわゆる横噴き型のプラスチックスクイブ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。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス発生器の模式断面図である。図１に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ａは、点火器としてのイグナイタ（スクイブ）１０と、ハウジングの一部を構成するベース部材としてのホルダ２０と、ハウジング内部に組み付けられる燃焼制御カバー３０と、ハウジングの残りの部分を構成するカップ部材としてのアクチュエーティングチャージカップ（ＡＣカップ）４０と、ホルダ２０とＡＣカップ４０とによって形成され、ガス発生剤の成型体５０が充填されるガス発生剤収容室とを主に備えている。
【００４７】
イグナイタ１０は、火炎を発生させるための点火装置であり、内部に図示しない点火薬と点火薬を燃焼させるための図示しない抵抗体とを含んでいる。より具体的には、イグナイタ１０は、一対のヘッダピン１３，１４を挿通・保持する基部１１と、基部１１上に取付けられたスクイブカップ１２とを備えており、スクイブカップ１２内に挿入されたヘッダピン１３，１４の先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられている。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１２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）、トリシネート等が利用される。なお、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、スクイブカップ１２および基部１１がプラスチック材料にて形成されている。また、スクイブカップ１２内には、点火薬のみならずこれに加えて伝火薬が充填されていてもよい。
【００４８】
衝突を検知した際には、ヘッダピン１３，１４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、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎（ガスおよび粒子）は、点火薬を収納しているスクイブカップ１２を破裂させ、ガス発生剤の成型体５０を点火する。抵抗体に電流が流れてから点火装置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２ミリ秒以下である。
【００４９】
上述のイグナイタ１０は、ホルダ２０によって保持されている。ホルダ２０は中空略円筒状の部材からなり、たとえばアルミニウム合金等を用いた成型品にて構成される。ホルダ２０は、イグナイタ１０の基部１１を上下方向から挟持して保持する保持部２１，２２と、ＡＣカップ４０との連結部であるフランジ部２３とを含む。ホルダ２０の保持部２１とイグナイタ１０の基部１１との間には、Ｏリング６１が介在されている。このＯリング６１は、イグナイタ１０の基部１１を上述のホルダ２０の保持部２１，２２とによってかしめ固定する際に、これらの間に生じる隙間を気密に封止するためのものであり、ガス発生剤収容室を気密封止するための部材である。Ｏリング６１としては、十分な耐熱性および耐久性の材料からなるものを利用することが好ましく、たとえばエチレンプロピレンゴムの一種であるＥＰＤＭ樹脂製のＯリング等が好適である。なお、別途この部分にシール剤を塗布しておけば、さらに気密性能は向上する。
【００５０】
ホルダ２０に保持されたイグナイタ１０のスクイブカップ１２には、燃焼制御カバー３０が外挿されている。燃焼制御カバー３０は、中空略円筒状の部材からなり、イグナイタ１０のスクイブカップ１２を覆う小径部３２と、この小径部３２の下端から連続して延びるテーパ部３３とを有している。燃焼制御カバー３０は、そのテーパ部３３がホルダ２０の保持部２２とイグナイタ１０の基部１１とによって挟持されることにより、ホルダ２０に固定されている。燃焼制御カバー３０は、ガス発生器１Ａの非作動時においてスクイブカップ１２を保護する役割を果たすとともに、スクイブカップ１２の破裂によって生じる破片を外部に飛散させない役割を果たし、またイグナイタ１０にて生じる火炎に方向性を与え、ガス発生剤の成型体５０が充填されたガス発生剤収容室に向かって火炎を横方向に誘導するように制御する。
【００５１】
燃焼制御カバー３０の小径部３２には、上下方向に複数のスリット３４が設けられている。このスリット３４は、スクイブカップ１２の側壁を破裂させて噴出してくる火炎に流路を与えるものである。このスリット３４の作用により、スクイブカップ１２から噴出した火炎はスリット３４を経由して横方向に噴出し、ガス発生剤の成型体５０を燃焼させる。
【００５２】
ホルダ２０のフランジ部２３には、ＡＣカップ４０が取付けられる。ＡＣカップ４０は、有底円筒状の部材からなり、ホルダ２０に保持されたイグナイタ１０を覆うようにホルダ２０のフランジ部２３に取付けられる。より具体的には、ＡＣカップ４０は側板部４１と底板部４２とを備えており、ホルダ２０の壁面およびイグナイタ１０の表面との間にガス発生剤の成型体５０が充填されるガス発生剤収容室を区画形成する。
【００５３】
ＡＣカップ４０の側板部４１の下端には鍔部４３が形成されており、ホルダ２０のフランジ部２３とかしめ部２４とによってこの鍔部４３がかしめ固定されている。ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間には、シール剤６２が塗布されている。このシール剤６２は必須のものではないが、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間を確実に気密封止するために必要に応じて塗布される。シール剤６２としては、透湿性の低い耐久性に優れた材料の利用が好ましく、たとえばシリコン系シール剤を利用することが好ましい。また、溶剤に固形成分を溶解させたシール剤を利用する場合には、シール剤の塗布乾燥後にハウジングのかしめ固定を行なうとよい。
【００５４】
ＡＣカップ４０、ホルダ２０およびイグナイタ１０によって区画形成されるガス発生剤収容室内には、ガス発生剤の成型体５０が充填されている。ガス発生剤の成型体５０は、イグナイタ１０のスクイブカップ１２から導入される高温の火炎によって着火、燃焼する。このガス発生剤の成型体５０の燃焼ガスの圧力により、ＡＣカップ４０が開口し、ガス発生器１Ａから外部にガス発生剤の成型体５０およびその燃焼生成物が導出される。
【００５５】
所望の出力のガス発生器を得るためには、ＡＣカップ４０が確実に所定の圧力で開口することが必要である。このため、ＡＣカップ４０の側板部４１には、所定の形状でかつ側板部４１の残厚が所定の厚みとなるようにスコア（窪み）４６がプレス加工等によって形成されている。これにより、ガス発生剤収容室内の内圧が所定の圧力に達した時点でＡＣカップ４０の側板部４１が開口するようになり、所望の安定した出力を実現するガス発生器となる。なお、スコア４６の数は、通常１個〜十数個程度設けられる場合が多いが、スコア４６の数が少な過ぎる場合にはガスの噴出が不均一となり、スコア４６の数が多すぎる場合には側板部４１の開口が生じ易くなり過ぎるため、通常は２個〜８個程度、好ましくは２個〜６個程度設けられる。
【００５６】
また、ＡＣカップ４０の底板部４２には、突起部４５が設けられている。この突起部４５は、後述するプリテンショナ装置の駆動用ユニットにガス発生器１Ａが組み付けられる際に、自身が変形することにより、ガス発生器１Ａの外形寸法とプリテンショナ装置の駆動用ユニットを構成する一対の板状部材間の寸法との間に生じる寸法誤差を吸収し、組付け後において、一対の板状部材のクリアランスを所望の大きさに調整するとともに、一対の板状部材によるガス発生器の固定を確実にするためのものである。この突起部４５は、たとえばプレス加工等によって成形される。
【００５７】
ガス発生剤収容室内に収容されたガス発生剤の成型体５０は、上述のように、イグナイタ１０から供給される火炎により着火し、燃焼により生じるガスとともにガス発生器１Ａの外部へと導出される。ガス発生剤の成型体５０としては、無煙火薬（ニトロセルロース）の成型体や有機窒素化合物と酸化剤からなるコンポジット系組成物の成型体などが用いられる。特に、近年においては、一酸化炭素などの有害成分の生成量が極めて少ない非ニトロセルロース系ガス発生剤の成型体が、シートベルト装置のプリテンショナ用のガス発生剤として利用されるようになっている。
【００５８】
本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、ガス発生剤の成型体５０が、ニトロセルロースを主成分とする押出し成型体にて構成されていることが好ましい。このように、ガス発生剤の成型体５０をニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体にて構成することにより、ガス発生速度に優れたガス発生器とすることができる。ガス発生剤の成型体５０の形状としては、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利用可能である。また、成型体内部に孔を有する有孔状（たとえば、単孔筒形状や多孔筒形状等）の成型体も利用される。これらの形状は、ガス発生器が組み付けられるプリテンショナ装置の駆動用ユニット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の成型体の燃焼時においてガスの生成速度が変化するような形状を選択するなど最適な形状が選択される。また、ガス発生剤の成型体の形状の他にも、ガス発生剤の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成型体のサイズが適宜選択される。なお、ガス発生剤の充填量は、組み付けられるユニットの仕様に応じて適宜変更されるが、無煙火薬を使用した場合には、通常０．２グラム〜２．０グラム程度とされる。
【００５９】
上述のガス発生剤の成型体５０は、たとえば無煙火薬の捏和物を、ろ過、圧伸、切断、乾燥した後、必要であれば篩分、黒鉛処理等をして得ることができる。これらの方法には、たとえば、周知技術である、米国特許第３３４６６７５号明細書、第２０２７１１４号明細書、第２８８５７３６号明細書等に記載された方法が利用可能である。ガス発生剤の成型体５０の直径（外径）は、好ましくは０．８ｍｍ〜２．５ｍｍとし、より好ましくは１．２ｍｍ〜１．６ｍｍとする。ガス発生剤の成型体５０が単孔筒形状を有している場合には、その薬厚は、好ましくは０．２ｍｍ〜１．２ｍｍとする。ガス発生剤の成型体５０の長さは、好ましくは１．０ｍｍ〜５．０ｍｍとし、より好ましくは１．２ｍｍ〜３．０ｍｍとする。
【００６０】
本実施の形態におけるガス発生器１Ａにおいては、上述のガス発生剤の成型体５０が、ガス発生剤収容室に充填され、結合剤５１によってその分散状態が維持されつつ一体物として結合されている。また、結合剤５１は、図１において破線で示す領域７１において、ガス発生剤収容室を規定する壁面の一部であるＡＣカップ４０の内壁面と固着している。すなわち、ガス発生剤収容室に収容された個々のガス発生剤の成型体５０は、結合剤５１によって結合されてＡＣカップ４０に固定されている。
【００６１】
この結合剤５１としては、適切な溶媒に可溶であって、ガス発生剤の成型体５０の表面への接着性に優れる天然または合成樹脂の接着剤を用いることができるが、ニトロセルロースを主成分として含んでいることが好ましい。これは、非火薬の樹脂でガス発生剤の成型体５０の表面が覆われた場合には、ガス発生剤の成型体５０の着火に影響を生じ、ガス発生器１Ａの出力特性を制御し難くなるためである。すなわち、ニトロセルロースを主成分として含む結合剤５１を用いることにより、ガス発生剤の成型体５０を十分な強度をもって結合しつつ、ガス発生速度に与える影響を最小限に抑えることが可能となる。結合剤５１は、通常、これを溶解させた溶液として用いられる。たとえば、コロジオン（関東化学社製：エタノール約４７．５％、ジエチルエーテル約４７．５％、およびニトロセルロース約５％の溶液）等が挙げられる。
【００６２】
溶媒としては、ニトロセルロース等を溶解させることができるものであって、適度の乾燥性を有するものであればどのようなものでも利用可能である。乾燥が早過ぎるものは溶液の濃度を一定に管理する上で好ましくなく、また乾燥が遅過ぎるものは乾燥温度を高く設定する等の工夫が必要になるためである。このような溶媒としては、アルコール、エーテル、ケトン、エステル等からなる群から選択される１種または２種以上の組合せからなる溶媒が、溶解性および乾燥性の観点から適宜選択される。
【００６３】
溶媒に溶解しているニトロセルロースからなる結合剤５１の濃度および溶液の粘度は、充填および乾燥の方法および条件、ガス発生剤の成型体５０に付着すべき結合剤５１の量等に応じて適宜調節することが好ましい。ガス発生剤の成型体５０への付着量が多過ぎると、結合剤５１の燃焼速度に及ぼす影響が大きくなるおそれがあり、ガス発生剤の成型体５０への付着量が少な過ぎると、ガス発生剤の成型体５０の結合が不十分になるおそれが高い。重量１グラムのガス発生剤の成型体５０に対する結合剤５１の付着量は、好ましくは３０ｍｇ〜１００ｍｇとする。乾燥温度は、ガス発生剤の成型体５０の発火、変質を招かない範囲内で溶媒が適度に早く乾燥する温度に設定することが好ましく、常圧で乾燥する場合は常温〜１００℃程度に設定することが好ましい。また。ボイドの発生を抑制すべく減圧環境下において乾燥させる場合には、乾燥時間の短縮や、より高沸点の溶媒を使用することができる等の効果も得られる。なお、結合剤５１に含まれる成分としては、ニトロセルロース以外にも、無煙火薬に使用されるような硝酸エステル類、安定剤、減熱消炎剤等の添加物が含まれていてもよい。
【００６４】
図２は、本実施の形態におけるガス発生器が組み込まれるプリテンショナ装置の駆動用ユニットの模式断面図である。本実施の形態におけるプリテンショナ装置の駆動用ユニットは、上述の構成を有するガス発生器１Ａをガス発生源として具備している。
【００６５】
図２に示すように、本実施の形態におけるプリテンショナ装置の駆動用ユニットは、一対の板状部材８１，８２と、この一対の板状部材８１，８２によって挟持されたガス発生器１Ａと、一対の板状部材８１，８２の間に位置し、ガス発生器１Ａを取り囲むように巻き回された駆動用の帯状部材である金属製のベルト８３とを備えている。一対の板状部材８１，８２は、互いの主面が向き合うように略平行に対向配置されており、金属製のベルト８３の上端および下端は、これら一対の板状部材８１，８２にそれぞれ当接している。これにより、一対の板状部材８１，８２および金属製のベルト８３によって作動空間８４が規定されている。
【００６６】
この作動空間８４内においては、ガス発生器１Ａのハウジングが上下方向から一対の板状部材８１，８２によって挟持されることによって固定されている。これにより、作動時においてガス発生器１Ａから導出される高圧のガスは、ガス発生器１Ａの側方に位置する作動空間８４内に導入され、作動空間８４内のガス圧の変動によって金属製のベルト８３が外側に押し広げられることになる。金属製のベルト８３は、図示しないシートベルトプリテンショナ装置のシャフトに連結されており、金属製のベルトによってシャフトが所定量回転することにより、シートベルトの引き込みが行なわれる。
【００６７】
図３ないし図９は、本実施の形態におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ａの好適な製造方法について説明する。
【００６８】
まず、図３に示すように、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿するとともに、燃焼制御カバー３０をイグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿する。このとき、燃焼制御カバー３０のテーパ部３３がイグナイタ１０の基部１１とホルダ２０の上端部に形成された保持部２２との間に位置するようにする。これら部品を組合わせた状態を維持しつつ、図４に示すように、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の保持部２２を図中矢印Ａ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００６９】
次に、図５に示すように、所望の形状にプレス加工等によって成形されたＡＣカップ４０に専用のシュート治具１１０を取付け、専用のシュート治具１１０を挿通するように型部材１２０を図中矢印Ｂ方向に向かってＡＣカップ４０内に挿入する。この型部材１２０としては、組付け後においてイグナイタ１０と、ホルダ２０の上端部と、燃焼制御カバー３０の一部とが配置される領域を占めるように、その形状がこれら部品の形状と実質的に同一の形状となるように形成されたものが使用される。この型部材１２０をＡＣカップ４０に差し込んだ状態において、専用のシュート治具１１０を用いてＡＣカップ４０内にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、ＡＣカップ４０を振動させること等により、可能な限り隙間無くＡＣカップ４０内にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００７０】
つづいて、図６に示すように、専用のシュート治具１１０をＡＣカップ４０から取外し、所定量のガス発生剤の成型体５０が充填されたＡＣカップ４０内に結合剤５１を溶質として含む溶液をディスペンサ１３０を用いて流し込む。これにより、ＡＣカップ４０内に充填されたガス発生剤の成型体５０の間に存在する隙間をこの溶液によって充填する。結合剤５１を溶質として含む溶液の充填が完了した後は、所定量のガス発生剤の成型体５０と結合剤５１を溶質として含む所定量の溶液とによってＡＣカップ４０が満たされた状態を維持しつつ、溶液に含まれる溶媒を揮発させるための乾燥処理を行なう。なお、乾燥処理の設定温度等の条件は、上述のようにガス発生剤の成型体５０の発火、変質を招かない範囲内で溶液が適度に早く乾燥する条件に適宜設定される。
【００７１】
次に、図７に示すように、結合剤５１を溶質として含む溶液の溶媒が完全に揮発した時点で、型部材１２０を図中矢印Ｃ方向に向かって引き上げることにより、型部材１２０をＡＣカップ４０から取外す。この際、型部材１２０として、表面にシリコンコーティング処理等が施されたものを利用することにより、結合剤５１が型部材１２０の表面に固着することなく剥離するため、型部材１２０を容易にＡＣカップ４０から抜き取ることが可能になる。以上により、図７に示すように、組付け後においてイグナイタ１０が占有すべき領域にガス発生剤の成型体５０および結合剤５１が充填されておらず、一方組付け後においてガス発生剤が収容されるガス発生剤収容室に相当する領域に、結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されたＡＣカップ４０を得ることが可能になる。
【００７２】
つづいて、図８に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられたホルダ２０に、結合剤５１によってガス発生剤の成型体５０が適度に分散した状態で結合されたＡＣカップ４０を取付ける。このとき、必要に応じて、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間のシール処理を行なう。そして、図９に示すように、ホルダ２０のかしめ部２４を図中矢印Ｄ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する。
【００７３】
以上の工程を経ることにより、図１に示す構造の横噴き型ガス発生器１Ａの製造が完了する。
【００７４】
上述の製造方法を用いて製作された上記構成のガス発生器１Ａにあっては、ガス発生剤の成型体５０同士が結合剤５１によって一体物として結合され、かつ結合剤５１がガス発生剤収容室を規定するＡＣカップ４０の内壁面に固着した状態に形成されるため、ガス発生剤の成型体５０が適度な分散状態に維持されて製作されることになる。そのため、その後のガス発生器１Ａの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態の如何を問わず、常にガス発生剤の成型体５０に偏在が生じないようになり、結果として上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおけるガス出力の不均一化の問題が解消される。したがって、高出力で高性能のガス発生器を小型にかつ安価に製作することが可能になる。
【００７５】
また、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃの如く、ＡＣカップ４０の底板部４２に屈曲部４４ａを形成する必要もなく、また燃焼制御カバー３０に大径部３１を設ける必要もなくなるため、製造コストが大幅に削減されるようになる。
【００７６】
さらに、本実施の形態におけるガス発生器１Ａにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおいて生じる可能性のあったガス発生剤収容室内の隙間が生じなくなるため、ガス発生器において生じるガス出力をロスすることなく作動空間へ伝達することが可能になり、高性能のガス発生器とすることが可能になる。
【００７７】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器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。
【００７８】
図１０に示すように、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂは、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、点火器としてのイグナイタ１０と、イグナイタ１０を保持するベース部材としてのホルダ２０と、ホルダ２０に取付けられ、イグナイタ１０を保持したホルダ２０との間にガス発生剤収容室を形成するカップ部材としてのＡＣカップ４０と、イグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿され、ホルダ２０に固定される燃焼制御カバー３０とを主に備えている。
【００７９】
本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、上記ガス発生剤収容室に結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されている。しかしながら、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにおいては、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａとは異なり、結合剤５１は、ガス発生剤収容室を規定する壁面であるＡＣカップ４０の内壁面には固着されておらず、ガス発生剤収容室を規定する他の壁面であるホルダ２０の壁面、イグナイタ１０の表面および燃焼制御カバー３０の外表面に固着している。
【００８０】
図１１ないし図１４は、本実施の形態におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂの製造方法について説明する。なお、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａの組立工程と同様の工程については図示を省略している。
【００８１】
まず、上述の実施の形態１におけるガス発生器１Ａと同様に、イグナイタ１０をＯリング６１を介してホルダ２０に内挿するとともに、燃焼制御カバー３０をイグナイタ１０のスクイブカップ１２に外挿する（図３参照）。これら部品を組合わせた状態を維持しつつ、ホルダ２０をステージ１００上に載置して、ホルダ２０の保持部２２を図中矢印Ａ方向に向かって折り曲げて塑性変形させることにより、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０をホルダ２０にかしめ固定する（図４参照）。
【００８２】
つづいて、図１１に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられたホルダ２０に、所定の形状を有する型部材１４０を取付ける。この型部材１４０としては、組付け後においてＡＣカップ４０が配置される領域を占めるように、その形状がＡＣカップ４０の側板部４１と実質的に同一の形状となるように形成されたものが使用される。この型部材１４０をホルダ２０に取付けた状態において、型部材１４０の上部に形成されたシュート部を用いて、型部材１４０内にガス発生剤の成型体５０を充填する。このとき、型部材１４０を振動させること等により、可能な限り隙間無く型部材１４０内にガス発生剤の成型体５０が充填されるようにする。
【００８３】
次に、図１２に示すように、所定量のガス発生剤の成型体５０が充填された型部材１４０内に結合剤５１を溶質として含む溶液をディスペンサ１３０を用いて流し込む。これにより、型部材１４０内に充填されたガス発生剤の成型体５０の間に存在する隙間をこの溶液によって充填する。結合剤５１を溶質として含む溶液の充填が完了した後は、所定量のガス発生剤の成型体５０と結合剤５１を溶質として含む所定量の溶液とによって型部材１４０が満たされた状態を維持しつつ、溶液に含まれる溶媒を揮発させるための乾燥処理を行なう。
【００８４】
つづいて、図１３に示すように、結合剤５１を溶質として含む溶液の溶媒が完全に揮発した時点で、型部材１４０を図中矢印Ｅ方向に向かって引き上げることにより、型部材１４０をホルダ２０から取外す。この際、型部材１４０として、表面にシリコンコーティング処理等が施されたものを利用することにより、結合剤５１が型部材１４０の表面に固着することなく剥離するため、型部材１４０を容易にホルダ２０から取外すことが可能になる。以上により、図１３に示すように、組付け後においてガス発生剤収容室となる部分に結合剤５１で結合されたガス発生剤の成型体５０が収容されたホルダ２０を得ることが可能になる。
【００８５】
次に、図１４に示すように、ステージ１００上に載置され、イグナイタ１０および燃焼制御カバー３０が組付けられ、かつ結合剤５１によってガス発生剤の成型体５０が適度に分散した状態で結合されたホルダ２０に、所望の形状にプレス加工等によって成形されたＡＣカップ４０を取付ける。このとき、必要に応じて、ホルダ２０のフランジ部２３とＡＣカップ４０の鍔部４３との間のシール処理を行なう。そして、ホルダ２０のかしめ部２４を折り曲げて塑性変形させることにより、ＡＣカップ４０をホルダ２０にかしめ固定する（図９参照）。
【００８６】
以上の工程を経ることにより、図１０に示す構造の横噴き型ガス発生器１Ｂの製造が完了する。
【００８７】
上述の製造方法を用いて製作された上記構成のガス発生器１Ｂにあっては、ガス発生剤の成型体５０同士が結合剤５１によって一体物として結合され、かつ結合剤５１がガス発生剤収容室を規定するホルダ２０の壁面、イグナイタ１０の表面および燃焼制御カバー３０の外表面に固着した状態に形成されるため、ガス発生剤の成型体５０が適度な分散状態に維持されて製作されることになる。そのため、その後のガス発生器１Ｂの取扱いやプリテンショナ装置の駆動用ユニットへの組付け状態の如何を問わず、常にガス発生剤の成型体５０に偏在が生じないようになり、結果として上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおけるガス出力の不均一化の問題が解消される。したがって、高出力で高性能のガス発生器を小型にかつ安価に製作することが可能になる。
【００８８】
また、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃの如く、ＡＣカップ４０の底板部４２に屈曲部４４ａを形成する必要もなく、また燃焼制御カバー３０に大径部３１を設ける必要もなくなるため、製造コストが大幅に削減されるようになる。
【００８９】
さらに、本実施の形態におけるガス発生器１Ｂにあっては、上述の図１５に示したガス発生器１Ｃにおいて生じる可能性のあったガス発生剤収容室内の隙間が生じなくなるため、ガス発生器において生じるガス出力をロスすることなく作動空間へ伝達することが可能になり、高性能のガス発生器とすることが可能になる。
【００９０】
上述の実施の形態１および２においては、ガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によって結合されているのみならず、結合剤５１を介してガス発生剤収容室を規定する壁面の一部に固着されている場合を例示して説明を行なった。しかしながら、ガス発生剤の成型体５０が必ずしも結合剤５１によってガス発生剤収容室を規定する壁面に固着されている必要はなく、少なくともガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によって一体的に結合されていれば、本発明の主目的であるガス発生剤の成型体の偏在が生じなくなる。したがって、本発明は、上述の実施の形態１および２の如くの構成に限定されるものではなく、ガス発生剤の成型体５０が結合剤５１によってガス発生剤収容室を規定する壁面に固着されていない態様をも想定するものである。
【００９１】
また、上述の実施の形態１および２においては、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２がプラスチック材料にて形成された、いわゆるプラスチックスクイブ型ガス発生器を例示して説明を行なったが、本発明は、イグナイタ１０の基部１１およびスクイブカップ１２が金属材料にて形成され、基部１１に挿通されるヘッダピン１３，１４と基部１１との隙間がガラスシールにて封止された、いわゆるガラススクイブ型ガス発生器にも当然に適用が可能である。
【００９２】
また、上述の実施の形態１および２においては、いわゆる横噴き型のガス発生器を例示して説明を行なったが、本発明は、ガスの出力方向が上方に設定された、いわゆる縦噴き型のガス発生器にも当然に適用が可能である。
【００９３】
このように、今回開示した上記各実施の形態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特許請求の範囲によって画定され、また特許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。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス発生器が組み込まれるプリテンショナ装置の駆動用ユニットの模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるガス発生器の組立工程を説明するための模式断面図である。
【図１５】本発明者らが考案した横噴き型のガス発生器の構造を示す模式断面図である。
【図１６】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１７】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１８】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図１９】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図２０】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【図２１】図１５に示す横噴き型のガス発生器の組立て工程を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ〜１Ｃ ガス発生器、１０ イグナイタ、１１ 基部、１２ スクイブカップ、１３，１４ ヘッダピン、２０ ホルダ、２１，２２ 保持部、２３ フランジ部、２４ かしめ部、３０ 燃焼制御カバー、３１ 大径部、３２ 小径部、３３ テーパ部、３４ スリット、４０ ＡＣカップ、４１ 側板部、４２ 底板部、４３ 鍔部、４４ａ 屈曲部、４４ｂ 凹部、４５ 突起部、４６ スコア、５０ ガス発生剤の成型体、５１ 結合剤、６１ Ｏリング、６２ シール剤、８１，８２ 板状部材、８３ 金属製ベルト、８４ 作動空間、１００，１６０ ステージ、１１０，１５０ シュート治具、１２０，１４０ 型部材、１３０ ディスペンサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体と、前記ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室と、前記ガス発生剤の成型体に点火するための点火器とを備えたガス発生器であって、
前記ガス発生剤の成型体は、結合剤によって一体的に結合されている、ガス発生器。
【請求項２】
前記ガス発生剤の成型体は、前記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に前記結合剤を介して固着されている、請求項１に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記ガス発生剤収容室を規定する壁面は、前記点火器の表面と、前記点火器を保持するベース部材の壁面と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材の内壁面とによって構成されている、請求項２に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記結合剤は、前記カップ部材の内壁面に固着している、請求項３に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記結合剤は、前記ベース部材の壁面および前記点火器の表面に固着している、請求項３に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記ガス発生剤の成型体は、ニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体である、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項７】
前記結合剤は、ニトロセルロースを主成分として含む、請求項１から６のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項８】
点火器と、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させる乾燥工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項９】
前記乾燥工程において、前記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させることを特徴とする、請求項８に記載のガス発生器の製造方法。
【請求項１０】
点火器と、前記点火器を保持するためのベース部材と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、前記点火器の表面、前記ベース部材の壁面および前記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記カップ部材に、前記点火器が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程と、
前記カップ部材の内壁面と前記型部材の壁面とによって規定される前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、前記カップ部材の内壁面に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程と、
前記乾燥工程後に前記カップ部材から前記型部材を取外す型部材取外し工程と、
前記型部材を取外した後の前記カップ部材に、前記点火器が組付けられた前記ベース部材を接合する接合工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項１１】
点火器と、前記点火器を保持するためのベース部材と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、前記点火器の表面、前記ベース部材の壁面および前記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記点火器が組付けられた前記ベース部材に、前記カップ部材が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程と、
前記ベース部材の壁面と、前記点火器の表面と、前記型部材の壁面とによって規定される前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、前記ベース部材の壁面および前記点火器の表面に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程と、
前記乾燥工程後に前記ベース部材から前記型部材を取外す型部材取外し工程と、
前記型部材を取外した後の前記ベース部材に、前記カップ部材を接合する接合工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項１２】
前記ガス発生剤の成型体は、ニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体である、請求項８から１１のいずれかに記載のガス発生器の製造方法。
【請求項１３】
前記結合剤は、ニトロセルロースを主成分として含む、請求項８から１２のいずれかに記載のガス発生器の製造方法。
【請求項１】
燃焼することによってガスを発生させるガス発生剤の成型体と、前記ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室と、前記ガス発生剤の成型体に点火するための点火器とを備えたガス発生器であって、
前記ガス発生剤の成型体は、結合剤によって一体的に結合されている、ガス発生器。
【請求項２】
前記ガス発生剤の成型体は、前記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に前記結合剤を介して固着されている、請求項１に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記ガス発生剤収容室を規定する壁面は、前記点火器の表面と、前記点火器を保持するベース部材の壁面と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材の内壁面とによって構成されている、請求項２に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記結合剤は、前記カップ部材の内壁面に固着している、請求項３に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記結合剤は、前記ベース部材の壁面および前記点火器の表面に固着している、請求項３に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記ガス発生剤の成型体は、ニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体である、請求項１から５のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項７】
前記結合剤は、ニトロセルロースを主成分として含む、請求項１から６のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項８】
点火器と、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させる乾燥工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項９】
前記乾燥工程において、前記ガス発生剤収容室を規定する壁面の少なくとも一部に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させることを特徴とする、請求項８に記載のガス発生器の製造方法。
【請求項１０】
点火器と、前記点火器を保持するためのベース部材と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、前記点火器の表面、前記ベース部材の壁面および前記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記カップ部材に、前記点火器が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程と、
前記カップ部材の内壁面と前記型部材の壁面とによって規定される前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、前記カップ部材の内壁面に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程と、
前記乾燥工程後に前記カップ部材から前記型部材を取外す型部材取外し工程と、
前記型部材を取外した後の前記カップ部材に、前記点火器が組付けられた前記ベース部材を接合する接合工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項１１】
点火器と、前記点火器を保持するためのベース部材と、前記ベース部材に取付けられる有底筒状のカップ部材と、前記点火器の表面、前記ベース部材の壁面および前記カップ部材の内壁面によって構成され、ガス発生剤の成型体が収容されるガス発生剤収容室とを備え、前記点火器が作動することによって前記ガス発生剤の成型体が点火されて燃焼し、これに伴ってガスが発生するように構成されたガス発生器の製造方法であって、
前記点火器が組付けられた前記ベース部材に、前記カップ部材が配置される領域を占めるように型部材を取付ける型部材取付け工程と、
前記ベース部材の壁面と、前記点火器の表面と、前記型部材の壁面とによって規定される前記ガス発生剤収容室に相当する領域に、前記ガス発生剤の成型体と、結合剤を溶質として含む溶液とを充填する充填工程と、
前記溶液の溶媒を乾燥させることにより、前記結合剤によって前記ガス発生剤の成型体を一体的に結合させるとともに、前記ベース部材の壁面および前記点火器の表面に前記結合剤を介して前記ガス発生剤の成型体を固着させる乾燥工程と、
前記乾燥工程後に前記ベース部材から前記型部材を取外す型部材取外し工程と、
前記型部材を取外した後の前記ベース部材に、前記カップ部材を接合する接合工程とを含む、ガス発生器の製造方法。
【請求項１２】
前記ガス発生剤の成型体は、ニトロセルロースを主成分として含む押出し成型体である、請求項８から１１のいずれかに記載のガス発生器の製造方法。
【請求項１３】
前記結合剤は、ニトロセルロースを主成分として含む、請求項８から１２のいずれかに記載のガス発生器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００６−１３６８６１（Ｐ２００６−１３６８６１Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３０８０４（Ｐ２００４−３３０８０４）
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【Ｆターム（参考）】
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