JP2009113653A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 防湿性の優れたエアバッグ装置用ガス発生器の提供。
【解決手段】 ボス30、ボス30（30b）の表面を覆う樹脂35（35c）、点火手段ハウジング38（38c）、筒状ハウジング15の内壁面で包囲された環状空間内にＯリング51が嵌め込まれている。Ｏリング51は、突起19aとかしめ部19bを形成したときの圧力で潰れ、前記環状空間を閉塞している。このため、ボス30と樹脂35の境界面の隙間から湿気が入ったとしても、Ｏリング51の位置で侵入が防止される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車のエアバッグシステムに適したガス発生器に関する。

車両衝突時の衝撃から乗員を保護するため、エアバッグ等の乗員拘束装置が使用され、その装置を駆動させるために、ガス発生剤を使用したガス発生器が用いられている。

ガス発生剤は、通常固形であり、ガス発生器ハウジング内に設けられた燃焼室に配置され、点火手段によって瞬時に燃焼することで燃焼ガスを生成するものである。したがって、ガス発生剤は、ガス発生器ハウジング外部からの湿気から隔離されなければならず、燃焼室内に湿気が侵入しないようにしなければならない。

一方、製造の容易さから、点火器本体とそれを固定するボス（あるいはカラー）を樹脂で一体化する構造が知られている。樹脂は、点火器本体とボスに対して射出成形された後に固化されるが、固化の過程で収縮が起こり、ボスと樹脂との間に隙間が発生し、これが湿気の通り道となりうる。また、ガス発生器として長期において車両に取り付けられるため、季節による温度環境の変化が原因で、ボスと樹脂との間に隙間ができやすくなる。これを改善するために、さまざまな工夫がされてきている。

特許文献１のガス発生器は、ガス発生剤６２が収容された金属製のキャニスタ６０と点火器５４を保持する金属製のカラー５２とを一体に結合しているが、結合作業が繁雑である。

特許文献２の図１のガス発生器では、射出成型された絶縁部材３６によって点火器３２とインサート部材４０が一体になっている。しかし、樹脂が収縮する場合、インサート部材４０と絶縁部材３６との間に隙間が生じるおそれがある。

特許文献３は、点火器とカラーを樹脂で一体化する点火器組立体において、樹脂の収縮によって隙間が発生しないように、カラーに溝が形成されている。しかし、溝の形成工程が煩雑であり、溝が浅いと樹脂の収縮時に隙間が生じるおそれがあり、溝が深いと樹脂が入り込み難くなることが考えられる。
USP ６，２４４，６２３ USP ６，０７３，９６３ US ２００６／０２０７４５９

本発明は、複雑な組立工程や部品加工が不要であり、防湿性が高められた、エアバッグ装置用として適したガス発生器を提供することを課題とする。

〔請求項１〕
本発明は、ガス排出口を有し、両端が閉塞された筒状ハウジング内に、少なくとも点火器を含む点火手段とガス発生剤が収容されており、
前記点火器が、前記筒状ハウジングの一端側を閉塞するボスの取付穴に樹脂により固定され、少なくとも着火部が前記筒状ハウジング内に位置しており、
前記樹脂が、前記点火器と前記取付穴との隙間を塞ぎ、かつ前記ボスの前記筒状ハウジング内に面した表面を覆っており、
前記ボス、前記樹脂の外周縁部及び前記筒状ハウジングの内壁面から形成される環状溝内にシール部材が配置されている、ガス発生器を提供する。

ガス発生器の外部から湿気が侵入する場合には、ボスと樹脂との間が侵入通路となり、そこを通って湿気が侵入する可能性が考えられる。本発明では、樹脂が、点火器と取付穴との隙間を塞ぎ、かつボスの筒状ハウジング内に面した表面を覆っているため、前記侵入通路が長くなるので、湿気が侵入し難くなる。そして、前記侵入通路の終点位置には、シール部材が配置されており、そこで湿気の侵入が防止される。シール部材としては、周知のＯリングを用いることができる。

〔請求項２〕
本発明は、前記ボスが、平面部と、前記平面部の周縁から厚さ方向に伸ばされた環状周壁部と、前記環状周壁部から伸ばされたフランジ部を有しており、
前記フランジ部の外周縁部が前記筒状ハウジングの内壁面に当接されており、
前記樹脂が、前記点火器と前記取付穴との隙間を塞ぎ、前記ボスの前記筒状ハウジング内に面した表面と前記環状周壁部の外表面を覆っており、
前記ボスのフランジ部、前記ボスの環状周壁部を覆う樹脂及び前記筒状ハウジングの内壁面から形成される環状溝内にシール部材が配置されている、請求項１記載のガス発生器を提供する。

本発明では、請求項１の発明と同様に湿気の侵入通路が長くなっているので、湿気が侵入し難くなる。そして、ボスが、平面部と、平面部の周縁から厚さ方向に伸ばされた環状周壁部と、環状周壁部から伸ばされたフランジ部を有しているので、前記侵入通路がより複雑になるため、より湿気が侵入し難くなる。そして、請求項１の発明と同様に、前記侵入通路の終点位置には、シール部材が配置されており、そこで湿気の侵入が防止される。

〔請求項３〕
本発明は、請求項１又は２記載のガス発生器であって、
さらに筒状ハウジング内に、開口部側にフランジ部を有するカップ状の点火手段ハウジングが固定配置されており、
前記点火手段ハウジングが、前記フランジ部が前記ボス表面を覆っている樹脂に当接され、かつ前記ボスの取付穴に固定された点火器に被せられている、ガス発生器を提供する。

点火手段ハウジング内に伝火薬を収容することで、ガス発生剤の着火性が向上されるが、ガス発生剤と同様に、伝火薬の防湿性も高められている。

〔請求項４〕
本発明は、請求項２記載のガス発生器であって、
さらに筒状ハウジング内にカップ状の点火手段ハウジングが固定配置されており、
前記カップ状の点火器ハウジングが、開口部側にフランジ部を有し、さらに前記フランジ部が折れ曲がった環状壁部を有しているものであり、
前記点火手段ハウジングが、前記ボスの取付穴に固定された点火器に被せられ、前記点火手段ハウジングのフランジ部が、前記ボス表面を覆っている樹脂に当接されており、
前記点火手段ハウジングの環状壁部が、前記ボスの環状周壁部を覆う樹脂、前記ボスのフランジ部及び前記筒状ハウジングの内壁面で形成される環状溝の開放面を塞ぐように配置されており、前記環状溝の残部の環状空間内にシール部材が配置されている、ガス発生器を提供する。

点火手段ハウジング内に伝火薬を収容することで、ガス発生剤の着火性が向上されるが、ガス発生剤と同様に、伝火薬の防湿性も高められている。特に、シール剤が配置された環状空間は４つの部分で包囲された環状空間であり、シール部材を変形させ、前記環状空間に密着させるようにできることから、防湿性がより高められる。

本発明のガス発生器は、簡単な構造で、高い防湿性を有している。

（１）図１、図２のガス発生器
図１は、本発明のガス発生器の軸方向断面図、図２は、図１の部分拡大図である。

ガス発生器１０は、両端が開放した筒状ハウジング１５の一端が閉塞部材１６で閉じられ、反対端部がボス３０を含む部材で閉じられており、内部に燃焼室２０が形成されている。

閉塞部材１６は、ハウジング１５の一端部近傍の周壁面に形成された第１突起１７ａとハウジング１５の一端部を内側にかしめたことにより（かしめ部１７ｂ）、固定されている。

燃焼室２０には、ガス発生剤２１が充填されており、さらにその外側には筒状のフィルタ２２が配置されている。フィルタ２２の一端側は閉塞部材１６に当接され、反対端部は、第２突起１９ａに当接された環状のリテーナ２３に当接されている。

環状のリテーナ２３は、その内径がフィルタ２２の内径よりも僅かに小さな環状のものであり、フィルタ２２を閉塞部材１６側に押すようにして、固定配置されている。これによりフィルタ２２は、軸方向に圧縮された状態で固定されている。

筒状ハウジング１５の周壁面には複数のガス排出孔３２が形成されており、内側からシールテープ２４が貼り付けられている。フィルタ２２の外周面とハウジング１５の内周面との間には、間隙２８が形成されている。

点火手段は、ハウジング１５の端部開口を閉塞するボス３０、電気式点火器３１及び点火手段ハウジング３８内に収容された伝火薬（図示せず）を有している。点火器３１は、ボス３０の中央部に形成された取付穴において、樹脂３５によって取り付けられている。

点火手段ハウジング３８は、底部３８ａ、周壁部３８ｂ、周壁部３８ｂから外側に広がったフランジ部３８ｃと、フランジ部３８ｃからハウジング１５の軸方向に伸びた環状壁部３８ｄを有しているもので、底部３８ａには複数の連通孔４０が形成されている。連通孔４０は、シールテープで閉塞されていてもよい。

ボス３０と点火手段ハウジング３８は、ハウジング１５の端部近傍の周壁面に形成された第２突起１９ａとハウジング１５の端部を内側にかしめたことにより（かしめ部１９ｂ）、固定されている。

ボス３０は、図２に示すように、取付穴が形成された円板部３０ａと、その外周縁から円板部３０ａの厚さ方向（＝ハウジング１５の軸方向）に伸ばされた環状周壁部３０ｂ、環状周壁部３０ｂから半径方向外側に広がったフランジ部３０ｃとを有している。ボス３０は、その外周縁部３０ｄがハウジング１５の内壁面に当接されている。

ボス３０と点火器３１を一体化している樹脂３５は、筒状ハウジング１５内にて点火器３１を包囲する第１部分３５ａ、その反対側で、筒状ハウジング１５の外側にて、コネクター収容部４０を形成する第２部分３５ｂ、ボスの円板部３０ａを覆う第３部分３５ｃ、ボスの環状周壁部３０ｂを覆う第４部分３５ｄを有している。

点火手段ハウジングの環状壁部３８ｄは、ボスの環状周壁部３０ｂを覆う樹脂３５ｄ、ボスのフランジ部３０ｃ及び筒状ハウジング１５の内壁面で形成される環状溝の開口面を塞ぐように差し込まれている。このため、前記環状溝の残部は、ボスの環状周壁部３０ｂを覆う樹脂３５ｄ、ボスのフランジ部３０ｃ、筒状ハウジング１５の内壁面及び点火手段ハウジングの環状壁部３８ｄで包囲された環状空間となっており、そこに周知のＯリング５１が嵌め込まれている。このように樹脂３５ｄとボスのフランジ部３０ｃとの接触部分がＯリング５１が嵌め込まれた環状空間内に位置しているので、そこからの湿気の侵入が防止される。

なお、本発明のガス発生器は、点火器ハウジング３８を使用しない形態にすることもできるが、その場合は、ボスの環状周壁部３０ｂを覆う樹脂３５ｄ、ボスのフランジ部３０ｃ及び筒状ハウジング１５の内壁面で形成される環状溝内にＯリング５１が嵌め込まれる。また、この場合には、樹脂３５ｄの厚みを部分的に増加させて、筒状ハウジング１５の内壁面に当接するようにして、環状壁部３８ｄを有する点火手段ハウジング３８を用いた場合と同様な環状空間を形成するようにしてもよい。

図１の実施形態におけるＯリング５１の取付手順は、次のとおりである。まず、ボス３０に点火器３１が樹脂３５で取り付けられ、更に内部に伝火薬が収容された点火手段ハウジング３８を組み合わせる（点火手段）。このとき、ボス３０と点火手段ハウジング３８により、環状溝が形成されているので、そこにＯリング５１を嵌め込む。

次に、予め第２突起１９ａが形成された筒状ハウジング１５内に、前記点火手段の環状溝にＯリング５１を嵌め込んだものを、点火手段ハウジング３８が第２突起１９ａに当たる位置まで挿入する。この段階で、Ｏリング５１は、樹脂３５ｄ、ボスのフランジ部３０ｃ、筒状ハウジング１５の内壁面及び点火手段ハウジングの環状壁部３８ｄで包囲された環状空間内に位置することになる。

次に、かしめ部１９ｂを形成することにより、ボス３０、点火手段ハウジング３８が固定されたとき、Ｏリング５１は圧力を受けて潰れるように変形して前記環状空間を満たし、そこを気密状態に閉塞する。

次に、図１のガス発生器１０における湿気の侵入防止作用について説明する。図２に示すとおり、湿気の侵入通路は２つ考えられる。

１つ目の侵入通路は、ボス３０と樹脂３５ｂの接触面の隙間（図中Ｘ_１で示す）から入り、ボス３０と、樹脂３５ａ、３５ｂ、３５ｃとの接触面の隙間を通ってＯリング５１に至る通路である。この侵入通路は長いため、Ｘ_１から湿気が侵入したとしても、Ｏリング５１まで到達し難くなっている。

２つ目の侵入通路は、かしめ部１９ｂとボスのフランジ部３０ｃとの接触面の隙間（図中Ｘ_２で示す）から入り、Ｏリング５１に至る通路である。

外部雰囲気からの湿気が、いずれの侵入通路を通って入り込んだ場合でも、最終的には一つのＯリング５１により遮断され、それよりも内部にまで侵入することはない。

（２）図３のガス発生器
図３により、図１のガス発生器の別の実施態様を示す。図３は、図２に相当する図面である。図３のガス発生器は、基本的構造は図１のガス発生器と同一であるため、以下においては、異なっている部分のみを説明する。

ボス１３０は、円板部１３０ａとフランジ部１３０ｃを有するものであり、円板部１３０ａとフランジ部１３０ｃの間が段差部１３０ｂとなっている。図１、図２のボス３０とほぼ同形状であるが、図１、図２のボス３０の環状周壁部３０ｂが、図３では段差部１３０ｂとなっている点で異なっている。ボス１３０は、その外周縁部１３０ｄがハウジング１５の内壁面に当接されている。

ボス１３０と点火器３１を一体化している樹脂１３５は、筒状ハウジング１５内にて点火器３１を包囲する第１部分１３５ａ、その反対側で、筒状ハウジング１５の外側にて、コネクター収容部４０を形成する第２部分１３５ｂ、ボスの円板部１３０ａを覆う第３部分１３５ｃを有している。図２におけるボスの環状周壁部３０ｂを覆う第４部分３５ｄに相当する部分はない。

点火手段ハウジング１３８は、連通孔を有する底部（図示せず）、周壁部１３８ｂ、周壁部１３８ｂから外側に広がったフランジ部１３８ｃを有しているものであり、図２における環状壁部３８ｄに相当する部分はない。

ボス１３０（フランジ部１３０ｃと段差部１３０ｂ）、樹脂１３５ｃ、点火手段ハウジングのフランジ部１３８ｃ及び筒状ハウジング１５の内壁面で包囲された環状空間に、Ｏリング５１が嵌め込まれている。Ｏリング５１は、第２突起１９ａとかしめ部１９ｂとの間でフランジ部１３８ｃとボス１３０が挟み付けられるときの圧力を受けて潰れるように変形して、前記環状空間を満たし、そこを気密状態に閉塞する。このように樹脂１３５ｃとボス１３０ｃとの接触部分がＯリング５１が嵌め込まれた環状空間内に位置しているので、図１、図２のものと同様の防湿作用が発揮される。

（３）図４のガス発生器
図４により、図１のガス発生器の別の実施態様を示す。図４は、図２に相当する図面である。図４のガス発生器は、基本的構造は図１のガス発生器と同一であるため、以下においては、異なっている部分のみを説明する。

ボス２３０は、図２で示す取付穴が形成された円板部３０ａのみからなるものであり、環状周壁部３０ｂとフランジ部３０ｃに相当する部分はない。

ボス２３０と点火器３１を一体化している樹脂２３５は、筒状ハウジング１５内にて点火器３１を包囲する第１部分２３５ａ、その反対側で、筒状ハウジング１５の外側にて、コネクター収容部４０を形成する第２部分２３５ｂ、ボス２３０を覆う第３部分２３５ｃを有している。図２に示すボスの環状周壁部３０ｂを覆う第４部分３５ｄに相当する部分はない。

点火手段ハウジング１３８は、図３のものと同じものであり、連通孔を有する底部（図示せず）、周壁部１３８ｂ、周壁部１３８ｂから外側に広がったフランジ部１３８ｃを有している。

ボス２３０、樹脂２３５ｃ、点火手段ハウジングのフランジ部１３８ｃ及び筒状ハウジング１５の内壁面で包囲された環状空間に、Ｏリング５１が嵌め込まれている。Ｏリング５１は、第２突起１９ａとかしめ部１９ｂとの間でフランジ部１３８ｃとボス２３０が挟み付けられるときの圧力を受けて潰れるように変形して、前記環状空間を満たし、そこを気密状態に閉塞する。このように樹脂２３５ｃとボス２３０との接触部分がＯリング５１が嵌め込まれた環状空間内に位置しているので、図１、図２のものと同様の防湿作用が発揮される。

本発明のガス発生器の軸方向断面図。 図１の部分拡大図。 本発明の他実施形態のガス発生器の軸方向断面図。 本発明のさらに他実施形態のガス発生器の軸方向断面図。

符号の説明

１０ ガス発生器
１５ 筒状ハウジング
２０ 燃焼室
２１ ガス発生剤
２２ フィルタ
３０ ボス
３１ 点火器
３５ 樹脂
３８ 点火手段ハウジング
５１ Ｏリング

Claims (4)

1. ガス排出口を有し、両端が閉塞された筒状ハウジング内に、少なくとも点火器を含む点火手段とガス発生剤が収容されており、
   前記点火器が、前記筒状ハウジングの一端側を閉塞するボスの取付穴に樹脂により固定され、少なくとも着火部が前記筒状ハウジング内に位置しており、
   前記樹脂が、前記点火器と前記取付穴との隙間を塞ぎ、かつ前記ボスの前記筒状ハウジング内に面した表面を覆っており、
   前記ボス、前記樹脂の外周縁部及び前記筒状ハウジングの内壁面から形成される環状溝内にシール部材が配置されている、ガス発生器。
2. 前記ボスが、平面部と、前記平面部の周縁から厚さ方向に伸ばされた環状周壁部と、前記環状周壁部から伸ばされたフランジ部を有しており、
   前記フランジ部の外周縁部が前記筒状ハウジングの内壁面に当接されており、
   前記樹脂が、前記点火器と前記取付穴との隙間を塞ぎ、前記ボスの前記筒状ハウジング内に面した表面と前記環状周壁部の外表面を覆っており、
   前記ボスのフランジ部、前記ボスの環状周壁部を覆う樹脂及び前記筒状ハウジングの内壁面から形成される環状溝内にシール部材が配置されている、請求項１記載のガス発生器。
3. 請求項１又は２記載のガス発生器であって、
   さらに筒状ハウジング内に、開口部側にフランジ部を有するカップ状の点火手段ハウジングが固定配置されており、
   前記点火手段ハウジングが、前記フランジ部が前記ボス表面を覆っている樹脂に当接され、かつ前記ボスの取付穴に固定された点火器に被せられている、ガス発生器。
4. 請求項２記載のガス発生器であって、
   さらに筒状ハウジング内にカップ状の点火手段ハウジングが固定配置されており、
   前記カップ状の点火器ハウジングが、開口部側にフランジ部を有し、さらに前記フランジ部が折れ曲がった環状壁部を有しているものであり、
   前記点火手段ハウジングが、前記ボスの取付穴に固定された点火器に被せられ、前記点火手段ハウジングのフランジ部が、前記ボス表面を覆っている樹脂に当接されており、
   前記点火手段ハウジングの環状壁部が、前記ボスの環状周壁部を覆う樹脂、前記ボスのフランジ部及び前記筒状ハウジングの内壁面で形成される環状溝の開放面を塞ぐように配置されており、前記環状溝の残部の環状空間内にシール部材が配置されている、ガス発生器。

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