JP2006142286A - Fabrication method of gas generator and gas generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、純アルミニウム系素材のカップ体と、高強度アルミニウム合金素材のホルダとの間の気密性を高めるために、レーザーによる溶接を用いたガス発生器の製造方法、及び、気密性を有するガス発生器、特に自動車のシートベルトプリテンショナー等の車両搭乗者拘束装置を作動させるに好適なガス発生器に関する。 The present invention has a gas generator manufacturing method using laser welding and air tightness in order to improve air tightness between a cup body made of a pure aluminum material and a holder made of a high-strength aluminum alloy material. The present invention relates to a gas generator, and more particularly to a gas generator suitable for operating a vehicle occupant restraint device such as an automobile seat belt pretensioner.
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するための安全装置の１つとして、シートベルトプリテンショナーが知られている。このシートベルトプリテンショナーは、ガス発生器から放出される高温、高圧のガスにより作動して乗員を保護するものである。このガス発生器は、着火手段及びガス発生剤を備え、衝突時に着火手段を作動させることで、ガス発生剤を引火、燃焼させ、急速にガスを発生させるものである。 A seat belt pretensioner is known as one of safety devices for protecting an occupant from an impact generated at the time of an automobile collision. This seat belt pretensioner is operated by high-temperature and high-pressure gas discharged from a gas generator to protect an occupant. This gas generator includes an ignition means and a gas generating agent, and activates the ignition means at the time of collision to ignite and burn the gas generating agent to rapidly generate gas.
従来のガス発生器の一例としては、図７に示すもの等が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この図７に示すガス発生器１００は、着火薬１０８と着火薬１０８に接する電極ピン１０９、１１０とを有する点火部１０１と、ガス発生剤１０２と、端面１０７を有するカップ体１０３と、点火部ケース１０４と、ホルダ１０５と、溶接可能部材１０６とを主構成とするものであり、溶接可能部材１０６の第２円柱部１０６ｂの第１円柱部１０６ａ側端部とカップ体１０３の開口側の端面１０７とが溶接されているものである。この溶接は、溶接可能部材１０６の端部１０６ｃ側からなされている。
ところが、本発明者の実験によると、例えば、アルミニウム系金属で形成されたカップ体１０３と、高強度アルミニウム合金で形成された溶接可能部材１０６とを接合する際、溶接可能部材１０６の端部１０６ｃ側をレーザーで加熱すると、カップ体１０３との接触面の溶接が不十分で、高気密性を達成することが困難という問題が生じていた。この原因は、以下の通りである。レーザーの反射率が大きく、かつ熱伝導が良いアルミニウムを溶接するためには、大きな出力のレーザーを照射する必要がある。しかし、このような大きなエネルギを与えると、高強度アルミニウム合金が含有するＭｇやＣｕなどの低沸点の金属が爆飛して、溶接欠陥がおこり、シール性を損なってしまうのである。なお、溶接可能部材１０６とカップ体１０３との接触面を加熱しても、同様の問題が生じることが判明した。このような気密性に劣るガス発生器は、例えば高湿な雰囲気に長時間放置された場合、内部のガス発生剤、点火薬、着火薬が吸湿し、着火性能、燃焼性能に異常をきたすおそれがある。
また、カップ体１０３の外表面側から加熱して溶接可能部材１０６と溶接する方法も考えられるが、この場合加熱すべき部分の体積が大きくなりすぎて、多大なエネルギを必要とするため、爆飛が起こりやすくなり、実用化が困難という問題がある。
However, according to an experiment by the present inventor, for example, when joining the
Although a method of heating from the outer surface side of the
そこで、本発明の目的は、高シール性を有するガス発生器を安価かつ容易に実現する方法、及び高シール性を有するガス発生器を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for realizing a gas generator having high sealing performance at low cost and easily, and a gas generator having high sealing performance.
前記課題を解決するための手段として、本発明では、高強度アルミニウム合金製のホルダと、アルミニウム系金属製のカップ体の開口部を、レーザー溶接により接合して、高いシール性を実現し、前記課題の解決に成功したものである。 As means for solving the above problems, in the present invention, a holder made of a high-strength aluminum alloy and an opening of a cup body made of an aluminum-based metal are joined by laser welding to achieve high sealing performance, It has succeeded in solving the problem.
すなわち、本発明は、燃焼によりガスを発生させるガス発生剤を装填するカップ体と、電極ピンと、通電により発火する点火機構を有する点火部と、前記カップ体と前記カップ体の開口部側から挿入して前記ガス発生剤を封止するホルダとを備えるガス発生器の製造方法であって、前記カップ体がアルミニウム系金属、好ましくは純アルミニウムから形成され、前記ホルダが高強度アルミニウム合金から形成されたものであり、前記カップ体の前記開口部側の端面にレーザー光を照射し、前記カップ体と前記ホルダとを溶接接合するものである。
上記構成により、低沸点金属の含有率が低いカップ体に集中的に熱を加え、その余熱により、高強度アルミニウム合金製のホルダの一部を溶かすことになり、ホルダへの集中的なエネルギの投入が回避できるので、高強度アルミニウム合金に含まれるＭｇやＣｕなどの低沸点金属の爆飛を抑えることができ、溶接欠陥の発生を抑止できる。この結果として、気密性の高いガス発生器が得られる製造方法を提供できる。
That is, the present invention includes a cup body loaded with a gas generating agent that generates gas by combustion, an electrode pin, an ignition part having an ignition mechanism that ignites by energization, and the cup body and the cup body inserted from the opening side. And a holder for sealing the gas generating agent, wherein the cup body is formed of an aluminum-based metal, preferably pure aluminum, and the holder is formed of a high-strength aluminum alloy. The end of the cup body on the opening side is irradiated with laser light, and the cup body and the holder are welded and joined.
With the above configuration, heat is concentrated on the cup body having a low content of low-boiling point metals, and the residual heat melts a part of the holder made of high-strength aluminum alloy. Since charging can be avoided, explosion of low boiling point metals such as Mg and Cu contained in the high-strength aluminum alloy can be suppressed, and generation of welding defects can be suppressed. As a result, it is possible to provide a manufacturing method in which a gas generator with high airtightness is obtained.
ここで、アルミニウム系金属とは、純アルミニウムや、マグネシウム、銅等の低沸点金属含有量が１％以下のアルミニウム合金等をいう。なお、カップ体には、純度の高いアルミニウムを用いることが好ましい。高強度アルミニウム合金と異なり、溶接欠陥の防止に対し有効なためである。 Here, the aluminum-based metal refers to pure aluminum, an aluminum alloy having a low boiling point metal content of 1% or less, such as magnesium and copper. In addition, it is preferable to use high purity aluminum for the cup body. This is because, unlike a high-strength aluminum alloy, it is effective for preventing welding defects.
また、ホルダに高強度アルミニウム合金が用いられるのは、限られた寸法内で、ホルダとしての所望の強度を発揮し、かつ、鉄系合金よりも加工性が良いため、コストを低減させることができるためである。また、カップ体にアルミニウム系金属が用いられるのは、強度がそれほど要求されないためである。 In addition, the high-strength aluminum alloy is used for the holder because it exhibits a desired strength as a holder within a limited size and has better workability than an iron-based alloy, thereby reducing the cost. This is because it can. The reason why the aluminum metal is used for the cup body is that the strength is not so required.
本発明のガス発生器の製造方法は、前記カップ体内部に前記ホルダを挿入した後、前記レーザー光が照射されることが好ましい。
上記構成に示すように圧入することで、溶接部位の間の隙間がほとんどなくなった状態で溶接接合するため、隙間の偏りによる溶接状態のばらつきを抑えることが出来、気密性の高いガス発生器を確実に得ることができる。従って、溶接の歩留まりを向上させることができる。
In the method for manufacturing a gas generator according to the present invention, it is preferable that the laser beam is irradiated after the holder is inserted into the cup body.
By press-fitting as shown in the above configuration, welding is performed in a state where there is almost no gap between the welded parts, so variation in the welding state due to gap deviation can be suppressed, and a highly gas-tight gas generator is provided. You can definitely get it. Therefore, the yield of welding can be improved.
本発明のガス発生器の製造方法は、前記レーザー光の出力波形が制御波形であることが好ましい。
上記構成により、矩形波のレーザー光の照射に比べて、溶接部が急速に冷えてしまうことを軽減することが可能となり、この急速な冷却に伴う溶接部のひび割れを防ぐことができるので、気密性の高いガス発生器をより確実に得ることができる。
In the gas generator manufacturing method of the present invention, the output waveform of the laser beam is preferably a control waveform.
With the above configuration, it is possible to reduce the rapid cooling of the welded portion compared to the irradiation of the rectangular laser beam, and it is possible to prevent cracking of the welded portion due to this rapid cooling. A highly reliable gas generator can be obtained more reliably.
本発明のガス発生器の製造方法は、前記ホルダが、前記カップ体に挿入された際、前記カップ体の前記開口部側端面と同一平面上で隣接する環状面を有するものであって、前記溶接が前記開口部側端面と前記環状面との間でなされることが好ましい。
上記構成により、カップ体の溶融部分の熱エネルギをホルダの溶接部に効果的に伝えることができ、より少ない照射エネルギで溶接することができるため、気密性の高いガス発生器をさらに確実かつ効率的に得ることができる。
The gas generator manufacturing method of the present invention has an annular surface adjacent to the opening side end surface of the cup body on the same plane when the holder is inserted into the cup body, It is preferable that welding is performed between the opening side end surface and the annular surface.
With the above configuration, the heat energy of the melted portion of the cup body can be effectively transmitted to the welded portion of the holder, and welding can be performed with less irradiation energy. Can be obtained.
本発明は、燃焼によりガスを発生させるガス発生剤を装填するカップ体と、電気を通電するための２本以上の電極ピンと、通電により発火する点火機構を有する点火部と、前記カップ体と前記カップ体の開口部において接合され前記ガス発生剤を封止するホルダとを備えるガス発生器であって、前記カップ体がアルミニウム系金属から形成され、前記ホルダが高強度アルミニウム合金から形成されたものであり、前記カップ体の前記開口部と前記ホルダとが、前記カップ体の開口部側の端面にレーザー照射することにより、レーザー溶接接合されたものである。
上記構成により、気密性の高いガス発生器を得ることができる。
The present invention includes a cup body loaded with a gas generating agent that generates gas by combustion, two or more electrode pins for energizing electricity, an ignition part having an ignition mechanism that ignites when energized, the cup body, A gas generator comprising a holder bonded at an opening of a cup body and sealing the gas generating agent, wherein the cup body is formed from an aluminum-based metal, and the holder is formed from a high-strength aluminum alloy. And the opening of the cup body and the holder are laser-welded by irradiating the end surface of the cup body on the opening side.
With the above configuration, a gas generator with high airtightness can be obtained.
本発明のガス発生器は、前記ホルダが、前記電極ピンが貫通する孔が形成され、前記孔の一部に縮径部を有してなり、前記電極ピンが、塞栓を介して前記孔に固定されており、前記点火部が、前記各電極ピンの頭部同士を連結する抵抗体と、少なくとも前記抵抗体の周囲に形成される着火薬とを有することが好ましい。
上記構成により、湿気等に対するシール性が向上し、また、高温下でガス発生器が作動した場合でも、電極ピンが飛び出しにくいガス発生器を安価に提供できる。
In the gas generator of the present invention, the holder is formed with a hole through which the electrode pin penetrates, and has a reduced diameter portion in a part of the hole, and the electrode pin is inserted into the hole through a plug. It is preferable that the ignition unit includes a resistor that connects the heads of the electrode pins, and at least an ignition agent that is formed around the resistor.
With the above configuration, the sealing performance against moisture and the like can be improved, and even when the gas generator is operated at a high temperature, a gas generator in which the electrode pin is difficult to jump out can be provided at a low cost.
以下、本発明の実施形態に係るガス発生器を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態に係るガス発生器の軸方向断面図である。図２は図１のガス発生器においてカップ体３の底部分から見た図、図３は図１のIII−III断面矢視図である。図１において、ガス発生器１０は、着火薬８と、着火薬８に接する電極ピン９ａ、９ｂとを有し、この電極ピン９ａ、９ｂへの通電により発火する点火部１と、ガス発生剤２とを有し、燃焼によりガスを発生させるガス発生剤を装填するカップ体３と、塞栓４ａ、４ｂと、ホルダ５とを備えるものである。
Hereinafter, a gas generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axial sectional view of a gas generator according to an embodiment of the present invention. 2 is a view as seen from the bottom of the
カップ体３は、大径の円筒部３ａと、この円筒部３ａに連なる有底筒部３ｂと、開口部を含んでおり、この開口部の端部には端面７、すなわち、カップ体３の開口部側の端面を有する。図２に示すように、有底円筒部３ｂの底面には、６本の切欠き部３ｃが中心から放射状に形成されている。そして、カップ体３内のガス発生剤２が燃焼して高温且つ高圧のガスが発生したときには、そのガスの圧力により切欠き部３ｃが破断して、図示しないシートベルトプリテンショナーへガスが直接放出される。なお、カップ体３の材質としては、アルミニウム系金属、特に、添加物０．５％以下の純アルミニウムが好ましい。
The
ホルダ５は略有底円筒状であり、電極ピン９ａ、９ｂが樹脂製の塞栓４ａ、４ｂのそれぞれを介して固定されるための縮径部を有する孔が設けられている。ホルダ５の孔は、その中に電極ピン９ａ、９ｂが塞栓４ａ、４ｂを介して挿入された状態で、その周端面をカシメることにより、縮径するように塑性変形させられ、この縮径された部分で電極ピン９ａ、９ｂおよび塞栓４ａ、４ｂをホルダ５に固定している。なお、ホルダ５の材質としては、高強度アルミニウム合金が挙げられる。
The
電極ピン９ａ、９ｂは、電橋線１１によって通電可能に電気的に接続されているが、塞栓４ａ、４ｂにより、ホルダ５とは電気的に絶縁されている。また、電極ピン９ａ、９ｂは、例えば、銅、鉄等の導電性金属合金材料で形成されるものであるが、表面に金メッキ等が施されていてもよい。
The electrode pins 9a and 9b are electrically connected to each other by the
塞栓４ａ、４ｂは、貫通孔を有する短筒状であり、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン等の樹脂が用いられる。これらの中でも、特に、シール性、耐熱性に優れた材料として、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホンを用いることが好ましい。
The embolic plugs 4a and 4b are short cylinders having through holes, and are polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate,
ホルダ５とカップ体３とは、図４（ａ）に示すように、カップ体３の開口部において、ホルダ５が内部側に圧入されている。このとき、ホルダ５の環状面６が、カップ体３の開口部の端面７と同一平面上で隣接するように位置調整されている。その後、端面７にレーザー光を照射し、カップ体３とホルダ５とを溶接する（図４（ｂ）参照）。なお、レーザーには、矩形波でないもの、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すような制御波形のものを用いる。
また、レーザーの種類としては、アルミニウムの溶接に有効なＮｄ−ＹＡＧレーザーを用いることが望ましい。このＮｄ−ＹＡＧレーザーによれば、歪みの少ない溶接が容易にできる（図１参照）。
As shown in FIG. 4A, the
As the type of laser, it is desirable to use an Nd-YAG laser effective for aluminum welding. According to this Nd-YAG laser, welding with less distortion can be easily performed (see FIG. 1).
点火部１は、電極ピン９ａ、９ｂの頭部同士を連結する抵抗体（電橋線１１）と、抵抗体（電橋線１１）の周囲に配される着火薬８を有する。着火薬８は、抵抗体（電橋線１１）に電流が流れた際の発熱で燃焼を開始し、後述するガス発生剤２を引火させるものである。
The ignition unit 1 includes a resistor (electric bridge wire 11) that connects the heads of the electrode pins 9a and 9b, and an ignition powder 8 disposed around the resistor (electric bridge wire 11). The igniting agent 8 starts combustion by heat generation when a current flows through the resistor (electric bridge wire 11), and ignites the
ガス発生剤２は、カップ体３の内側に充填されている。ここで、使用できるガス発生剤は、従来使用されている無煙火薬等が挙げられるが、好ましくは、燃料成分として含窒素有機化合物、酸化剤成分として無機化合物、及び少なくとも１種以上の添加物を含有するガス発生剤が良い。具体的には、燃料成分として、ニトログアニジン、アミノテトラゾール、硝酸グアニジンよりなる群から選ばれる少なくとも１種以上が挙げられる。また、酸化剤成分としては、硝酸ストロンチウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、塩基性硝酸銅よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上が挙げられる。添加物としては、二酸化珪素、窒化珪素、三酸化モリブデン、タルク、クレー、カオリン、シランカップリング剤等が挙げられる。その他、ガス発生剤に添加しうる添加剤としては、バインダーなどが挙げられ、バインダーとして、グアガム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、水溶性セルロースエーテル、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種以上が挙げられる。好適なガス発生剤の組み合わせとしては、燃料成分としてニトログアニジン、５−アミノテトラゾール及び硝酸グアニジン、酸化剤として硝酸ストロンチウム及び過塩素酸アンモニウム、バインダーとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリアクリルアミドを含有するガス発生剤である。より好適には、燃料成分としてニトログアニジン２５〜４５重量％、酸化剤として硝酸ストロンチウムを１５〜３５重量％、過塩素酸アンモニウムを１５〜３５重量％、バインダーとしてヒドロキシプロピルメチルセルロースとポリアクリルアミドとの混合物を１〜１０重量％含有するガス発生剤である。
The
次に、以上説明したガス発生器１０の作用について説明する。図示しない衝突センサが自動車の衝突を感知すると、２本の電極ピン９ａ、９ｂに着火電流が通電される。すると、電極ピン９ａ、９ｂに接続された抵抗体である電橋線１１が発熱し、電橋線１１の周囲に配された着火薬８が発火、燃焼を開始する。この着火薬８の火炎で、ガス発生剤２が引火、燃焼する。ガス発生剤２の燃焼によりカップ体３内に発生した高温のガスは、カップ体３の内圧を急速に高め、やがてカップ体３の底部に設けられている切欠き部３ｃを破断して、ガスが放出される。なお、２本の電極ピン９ａ、９ｂは、塞栓４ａ、４ｂを介してホルダ５の孔に個別にカシメ固定されているため、カップ体３内が高温且つ高圧の状態においても、２本の電極ピン９ａ、９ｂがホルダ５から抜けて外側へ飛び出しにくくなっている。
Next, the operation of the
次に、ガス発生器１０の製造方法について説明する。カップ体３に所定量のガス発生剤２が計量され装填される。電極ピン９ａ、９ｂには、それぞれ塞栓４ａ、４ｂがその周囲にはめ込まれ、また、それらはホルダ５に設けられた縮径部を有する孔にはめ込まれる。そして、ホルダ５に設けられた孔にカシメられることで、塞栓４ａ、４ｂの孔が縮径するように塑性変形されて、ホルダ５に電極ピン９ａ、９ｂ、塞栓４ａ、４ｂが固定される。次いで、電極ピン９ａ、９ｂの内部側各先端に電橋線１１が接続され、その周囲に着火薬８が配される。このようにして点火部１が形成されたホルダ５は、環状面６が、カップ体３の開口部の端面７と同一平面上で隣接するように、カップ体３に圧入される。その後、端面７（好ましくは、端面７の幅方向中心付近）にレーザー光（例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー光）を照射し、カップ体３とホルダ５とを溶接し接合する（図４参照）。なお、レーザーには、矩形波でないもの、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すような制御波形のものを用いる。
Next, a method for manufacturing the
上記構成によれば、低沸点金属の含有率が低いアルミニウム合金系のカップ体に集中的に熱を加え、その余熱により、高強度アルミニウム合金製のホルダの一部を溶かすことになり、ホルダへの集中的なエネルギの投入が回避できるので、高強度アルミニウム合金に含まれるＭｇやＣｕなどの低沸点金属の爆飛を抑えることができ、溶接欠陥の発生を抑止できる。この結果として、気密性の高いガス発生器が得られる。また、端面７の幅方向内側には、プレス加工などの影響により曲面が存在する場合があるが、この場合、アルミニウム合金系であるカップ体３の溶融部分が、高強度アルミニウム合金製であるホルダ５に溶接されるまでに温度が若干下がり、高強度合金を溶かすために適切な温度となり、より好ましい場合がある。そのため、端面７の幅方向内側には積極的に曲面を与えても構わないが、適宜決定することが好ましい。参考値として、A１０６０の融点は、６４６℃〜６５７℃、A６０６１の融点は、５８２〜６５２℃である（出展：社団法人日本アルミニウム協会編アルミニウムハンドブック）。
According to the above configuration, heat is intensively applied to the aluminum alloy cup body having a low content of low-boiling point metals, and the residual heat melts part of the holder made of high-strength aluminum alloy. Therefore, the explosion of low boiling point metals such as Mg and Cu contained in the high-strength aluminum alloy can be suppressed, and the occurrence of welding defects can be suppressed. As a result, a gas generator with high airtightness can be obtained. In addition, a curved surface may exist inside the
また、カップ体にホルダを圧入するため、溶接部位の間の隙間がほとんどなくなった状態でレーザー溶接を行うので、気密性の高いガス発生器を確実に得ることができる。従って、レーザー溶接の歩留まりを向上させることができる。 In addition, since the holder is press-fitted into the cup body, laser welding is performed in a state where there are almost no gaps between the welded parts, so that a gas generator with high airtightness can be obtained with certainty. Therefore, the yield of laser welding can be improved.
さらに、レーザー光の波形が制御波形であるため、矩形波のレーザー光の照射に比べて、溶接部が急速に冷えてしまうことを軽減することが可能となり、この急速な冷却に伴う溶接部のひび割れを防ぐことができるので、気密性の高いガス発生器をより確実に得ることができる。なお、図５（ｂ）に示すような２段以上の制御波形を用いるのが好ましい。 Furthermore, since the waveform of the laser beam is a control waveform, it is possible to reduce the rapid cooling of the weld as compared to the irradiation of the rectangular laser beam. Since cracking can be prevented, a highly airtight gas generator can be obtained more reliably. Note that it is preferable to use a control waveform having two or more stages as shown in FIG.
ホルダが、カップ体に圧入された際、カップ体の開口部側端面と同一平面上で隣接する環状面を有するものであって、圧入後の溶接がカップ体の開口部側端面とホルダの環状面との間でなされるので、カップ体の溶融部分の熱エネルギをホルダの溶接部に効果的に伝えることができ、より少ない照射エネルギで溶接することができるため、気密性の高いガス発生器をさらに確実かつ効率的に得ることができる。 When the holder is press-fitted into the cup body, the holder has an annular surface adjacent to the opening side end surface of the cup body on the same plane, and welding after press-fitting is performed between the opening side end surface of the cup body and the holder Since the heat energy of the molten part of the cup body can be effectively transmitted to the welded part of the holder and welding can be performed with less irradiation energy, the gas generator is highly airtight. Can be obtained more reliably and efficiently.
なお、上記実施形態の変形例として、図６のカップ体３の端面７付近の一部拡大図に示すように、ホルダ５の環状面６が、カップ体３の開口部の端面７と同一平面上で隣接していなくとも、端面７（好ましくは、端面７の幅方向中心付近）にレーザー光を照射することで、カップ体３とホルダ５とを溶接することとしてもよい。また、電極ピンが３本以上ある構成のガス発生装置であってもよい。これらのような構成のガス発生装置でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
As a modification of the above embodiment, as shown in a partially enlarged view near the
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。 The present invention can be modified in design without departing from the scope of the claims, and is not limited to the above embodiment.
１、１０１ 点火部
２、１０２ ガス発生剤
３、１０３ カップ体
３ａ 円筒部
３ｂ 有底筒部
３ｃ 切欠き部
４ａ、４ｂ 塞栓
５、１０５ ホルダ
６ 環状面
７、１０７ 端面
８、１０８ 着火薬
９ａ、９ｂ、１０９、１１０ 電極ピン
１０、１００ ガス発生器
１１ 電橋線
１０４ 点火部ケース
１０６ 溶接可能部材
１０６ａ 第１円柱部
１０６ｂ 第２円柱部
１０６ｃ 端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Ignition part 2,102 Gas generating agent 3,103
Claims (6)
前記カップ体がアルミニウム系金属から形成され、前記ホルダが高強度アルミニウム合金から形成されたものであり、
前記カップ体の前記開口部側の端面にレーザー光を照射し、前記カップ体と前記ホルダとを溶接接合するガス発生器の製造方法。 A cup body loaded with a gas generating agent that generates gas by combustion, an electrode pin, an ignition part having an ignition mechanism that ignites when energized, and the gas generating agent inserted from the opening side of the cup body and the cup body A method of manufacturing a gas generator comprising a holder for sealing
The cup body is formed from an aluminum-based metal, and the holder is formed from a high-strength aluminum alloy,
A method of manufacturing a gas generator, wherein a laser beam is irradiated on an end face of the cup body on the opening side, and the cup body and the holder are welded and joined.
前記カップ体がアルミニウム系金属から形成され、前記ホルダが高強度アルミニウム合金から形成されたものであり、
前記カップ体の前記開口部と前記ホルダとが、前記カップ体の開口部側の端面にレーザー照射することにより、レーザー溶接接合されたガス発生器。 Cup body loaded with gas generating agent for generating gas by combustion, two or more electrode pins for energizing electricity, ignition part having ignition mechanism ignited by energization, opening of cup body and cup body A gas generator comprising a holder bonded at a portion and sealing the gas generating agent,
The cup body is formed from an aluminum-based metal, and the holder is formed from a high-strength aluminum alloy,
A gas generator in which the opening of the cup body and the holder are laser-welded and joined by irradiating the end surface of the cup body on the opening side.
前記電極ピンは、塞栓を介して前記孔に固定されており、
前記点火部は、前記各電極ピンの頭部同士を連結する抵抗体と、少なくとも前記抵抗体の周囲に形成される着火薬とを有することを特徴とする請求項５記載のガス発生器。 The holder is formed with a hole through which the electrode pin passes, and has a reduced diameter portion in a part of the hole,
The electrode pin is fixed to the hole through an embolus,
The gas generator according to claim 5, wherein the ignition unit includes a resistor that connects the heads of the electrode pins, and an ignition agent that is formed at least around the resistor.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001097174A (en) * | 1998-09-28 | 2001-04-10 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator for air bag and air bag device |
| WO2003022645A1 (en) * | 2001-08-09 | 2003-03-20 | Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha | Gas generator |
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2005
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001097174A (en) * | 1998-09-28 | 2001-04-10 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator for air bag and air bag device |
| WO2003022645A1 (en) * | 2001-08-09 | 2003-03-20 | Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha | Gas generator |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020149399A1 (en) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
| JP2020116968A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
| CN113661097A (en) * | 2019-01-18 | 2021-11-16 | 日本化药株式会社 | Gas generator |
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