JP2010000940A - インフレーター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便なシール構造の充填装置を使用して、容易に製造することができるインフレーター及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明のインフレーター１は、エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスＧ０を内部に充填させて構成される筒状のハウジング３を備える。ハウジング３が、本体部４と、本体部４の周壁５から部分的に筒状に延ばして形成される本体部４への加圧ガス充填用の充填筒部１０と、を備える。充填筒部１０が、加圧ガス充填後に縮径されるようにかしめられ、抵抗溶接により内周面側を溶融固化されて閉塞される閉塞部１３を、備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスを内部に充填させて構成される筒状のハウジングを備える構成のインフレーター及びその製造方法に関する。

従来、ハウジング（ボトルともいう）の内部に加圧ガスを充填させて構成されるタイプのインフレーターでは、ハウジングに、内部へ加圧ガスを充填させるための充填用開口が形成され、この充填用開口は、ハウジングと別体とされる閉塞体によって閉塞されている構成であった（例えば、特許文献１及び２）。

このようなインフレーターでは、加圧ガス充填用の充填装置を使用して、加圧ガスの充填後に、抵抗溶接により、閉塞体を充填用開口の周縁に溶着させて、充填用開口を閉塞していた。そして、このようにハウジングに加圧ガスを充填させ、かつ、ハウジングの充填用開口周縁に閉塞体を溶接する際、特許文献２に記載の充填装置では、閉塞体と充填用開口の内周面との間に加圧ガス充填用の隙間を設けて、閉塞体を、充填用開口に挿入させるように、充填用開口の周縁に配置し、その上方に抵抗溶接用の電極を配置させ、さらに、電極の周囲を、円筒状のカバー体で覆う構成としていた。

そして、ハウジングへの加圧ガスの充填時には、まず、充填用開口の周縁に、メタルタッチで、カバー体を当てる。次いで、加圧ガスを供給する加圧ガス源から供給される加圧ガスをカバー体内に流入させ、流入した加圧ガスを、閉塞体と充填用開口の内周面との隙間を経て、ハウジング内に充填する。そして、加圧ガスのハウジング内への充填完了後、カバー体を充填用開口の周縁に押し当てて気密性を確保した状態で、閉塞体を押し可能に電極を下降させ、閉塞体を充填用開口の周縁に押圧しつつ、通電し、閉塞体を充填用開口の周縁に抵抗溶接していた。その後、カバー体や電極を周囲から外せば、加圧ガスを充填したインフレーターを得ることができる。
特表２００６−５０２０３０公報 特開２０００−２２７１９９公報

しかし、従来のインフレーターでは、ハウジングの充填用開口から加圧ガスを充填し、その充填用開口自体を、抵抗溶接を利用して、閉塞体により閉塞する構造であった。そのため、加圧ガスの充填装置として、加圧ガス源からの加圧ガスの供給前から充填後における閉塞体の抵抗溶接完了時までの、加圧ガス源から充填用開口の周縁をシールするカバー体のガス供給ルートのシール構造と、抵抗溶接時に移動するように使用される電極側のシール構造と、の二種類のシール構造を設ける必要があった。また、加圧ガスは、３５〜７０ＭＰａの高圧でハウジング内に充填されることから、充填装置が、シール構造を含めて複雑となり、インフレーターの製造コストを高める要因となっていた。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、簡便なシール構造の充填装置を使用して、容易に製造することができるインフレーター及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るインフレーターは、エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスを内部に充填させて構成される筒状のハウジングを備える構成のインフレーターであって、
ハウジングが、本体部と、本体部の周壁から部分的に筒状に延ばして形成される本体部への加圧ガス充填用の充填筒部と、を備える構成とされ、
充填筒部が、加圧ガス充填後に縮径されるようにかしめられ、抵抗溶接により内周面側を溶融固化されて閉塞される閉塞部を、備えていることを特徴とする。

本発明のインフレーター及びその製造方法では、まず、ハウジングを構成する金属パイプ素材の開口端側を、縮径させるように、塑性変形加工して、充填筒部を形成し、この充填筒部に、加圧ガス充填用の充填装置から延びる加圧ガス供給ノズルを連結させて、本体部内に加圧ガスを充填した後、加圧ガス供給ノズルと充填筒部との連結を維持した状態で、充填筒部に、外周側から抵抗溶接用の電極を圧接させて、縮径させるようにかしめつつ、通電すれば、充填筒部の内周面側を溶融固化させて、閉塞部を形成することができ、充填筒部を閉塞させて、インフレーターを製造することができる。

すなわち、本発明のインフレーター及びその製造方法では、ハウジング内に加圧ガスを充填する充填装置の加圧ガス供給ノズルを、加圧ガス充填時に、充填筒部に対して押圧させるようにして、充填筒部に連結させればよいことから、従来の充填装置で必要とされていたカバー体を、そのシール構造を含めて不要にできて、充填装置を簡便に構成することができる。

また、本発明のインフレーター及びその製造方法では、加圧ガスの充填完了後に、加圧ガス供給ノズルから離れた充填筒部の外周面側に、抵抗溶接用の電極を配置させて圧接しつつ通電させれば、閉塞部を形成できることから、充填筒部と加圧ガス供給ノズルとのシール性を安定して確保した状態で、閉塞部を形成することができ、加圧ガスの漏れを極力抑えて、ハウジングに加圧ガスを充填してインフレーターを製造することができる。

したがって、本発明のインフレーター及びその製造方法では、簡便なシール構造の充填装置を使用して、容易に製造することができる。

また、本発明のインフレーターでは、ハウジングから延びる充填筒部自体を溶着させてハウジングをシールしていることから、従来必要とされていた閉塞体が不要であり、部品点数を低減することもできる。

さらに、本発明のインフレーターの製造方法において、充填筒部の先端における内周面を、端縁側を拡径させるようなテーパ状として構成すれば、製造時において、充填筒部の先端に加圧ガス供給ノズルを挿入させつつ連結させることができ、その際のシール性を良好にすることができて、好ましい。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のインフレーター１は、車両に搭載されるエアバッグ装置に使用されるもので、図１に示すように、外形形状を略円柱状としたシリンダタイプとされている。インフレーター１は、実施形態の場合、図１，２に示すように、エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスＧ０を内部に充填させて構成される略円筒状のハウジング３と、ハウジング３の一端（後述する本体部４の先端４ａ）側に配置されるスクイブ１６と、スクイブ１６を保持する保持筒部１８と、を備えている。実施形態の場合、インフレーター１は、スクイブ１６が作動した際に、ハウジング３におけるスクイブ１６側を覆うように配置される破裂板８を破って、後述する流出口６から、ハウジング３内に充填された加圧ガスＧ０を流出させるストアードガスタイプとされている。

ハウジング３は、低炭素鋼やステンレス鋼等の耐圧性を有する金属パイプ材から構成されるもので、内部に加圧ガスＧ０を充填される本体部４と、本体部４内に加圧ガスＧ０を充填するための充填筒部１０と、を、備えている。

本体部４は、軸方向の両端側にかけて、内径寸法を狭めるように縮径して構成されるとともに、軸方向の両端側を開口させた略円筒状の周壁５から、構成されるもので、軸方向の先端４ａ側に、流出口６を備え、軸方向の元部４ｂ側に、流入用開口７を備えている。本体部４の内側における流出口６の周縁には、破裂板８が固着されて、流出口６を閉塞している。流入用開口７は、充填筒部１０に連通されている。本体部４内には、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、またはそれらの混合ガス等の不活性ガスからなる加圧ガスＧ０が、充填されている。実施形態の場合、具体的には、本体部４内に、加圧ガスＧ０として、ヘリウムガスとアルゴンガスとの混合ガスを、内圧を３５〜７０ＭＰａの範囲で、充填させている。

充填筒部１０は、本体部４内へ加圧ガスＧ０を充填させるためのもので、本体部４の周壁５から部分的に筒状に延ばして形成されている。実施形態の場合、充填筒部１０は、本体部４の元部４ｂ側に形成される流入用開口７に連通されるとともに、本体部４の元部４ｂ側から直列的に延びるように、構成されている。さらに詳細には、充填筒部１０は、本体部４を構成する周壁５と一体的に構成される筒状の周壁１１から、構成されている。充填筒部１０（周壁１１）は、図３のＢに示すように、加圧ガスＧ０充填前には、流入用開口７と連通される円筒形の両端開口筒部２２として構成されており、本体部４内への加圧ガスＧ０充填後に、この両端開口筒部２２の周壁１１を、内周面１１ａ，１１ａ相互に接触させるように、縮径されてかしめられることとなる。そして、充填筒部１０は、かしめ後に、抵抗溶接によって、周壁１１の接触している内周面１１ａ，１１ａ相互を溶融固化されて形成される溶融固化部１２からなる閉塞部１３を、備えており、この閉塞部１３（溶融固化部１２）によって、本体部４の流入用開口７を閉塞している構成である。また、充填筒部１０の本体部４から離れた先端側は、閉塞部１３から拡開するように、形成されている。

スクイブ１６は、ハウジング３における本体部４の先端４ａ側に配置される保持筒部１８により保持されて、本体部４の先端４ａ側の流出口６を塞ぐように配置される破裂板８と対向する位置に接近して配置されている。具体的には、スクイブ１６は、先端１６ａを破裂板８側に向けるように、先端１６ａ側を保持筒部１８内に挿入させ、元部１６ｂ側を保持筒部１８外へ露出させるようにして、保持筒部１８に保持されている。スクイブ１６は、内部に少量の燃焼ガスを発生可能な薬剤を収納させた構成とされている。また、スクイブ１６は、元部１６ｂ側を、作動信号入力用の図示しないリード線に結線させる構成とされ、インフレーター１をエアバッグ装置として車両に搭載させた際に、このリード線を介して、車両の制御装置に電気的に接続され、制御装置からの作動信号を受けて薬剤を燃焼させるように作動して、発生した燃焼ガスの圧力により、破裂板８を破る構成とされている。なお、スクイブとしては、これに限られるものではなく、作動時に衝撃波を発生させ、衝撃波により破裂板を破る構成のものを使用してもよい。

保持筒部１８は、ハウジング３における本体部４の先端４ａ側から延びる有底の筒状とされるもので、本体部４の先端４ａからスクイブ１６の先端１６ａ側にかけての領域を側壁１８ａによって覆い、元部１６ｂ側を底壁１８ｃから露出させるようにして、底壁１８ｃ側においてスクイブ１６を保持している。また、保持筒部１８の側壁１８ａには、スクイブ１６の作動時に、図２の二点鎖線に示すように、破裂板８が破裂して形成される流出口６から流出する加圧ガスＧ０を、膨張用ガスＧとしてインフレーター１外に吐出させる吐出口１８ｂが、軸回り方向に沿って放射状に、多数、形成されている。

次に、実施形態のインフレーター１の製造について、説明をする。ハウジング３を構成する金属パイプ製のハウジング用素材２１の先端には、図示しないが、縮径加工して予め流出口６を形成するとともに、破裂板８と、スクイブ１６を保持させた保持筒部１８と、を、連結させておく。また、充填筒部１０における本体部４から離れた先端１０ａ側となるハウジング用素材２１の元部端２１ａには、図３のＡに示すように、内周面側を切り欠いて、端縁１０ｃ側を拡径させるようなテーパ面１０ｂを、予め形成しておく。このテーパ面１０ｂは、加圧ガス充填用の加圧ガス供給ノズル２３の先細り状の先端２３ａ側の外周面に対応して、傾斜するように、構成されている（図３のＢ，Ｃ参照）。そして、実施形態のインフレーター１は、ハウジング３に充填筒部１０を形成する充填筒部形成工程と、ハウジング３の本体部４内に加圧ガスＧ０を充填する加圧ガス充填工程と、充填筒部１０に閉塞部１３を形成する閉塞部形成工程と、を経て、製造されることとなる。

充填筒部形成工程では、ハウジング用素材２１の元部端２１ａ側を、縮径させるように、スウェージング加工等の塑性変形加工を施して、本体部４の元部４ｂに形成される流出口６と、流出口６から延びるように形成される充填筒部１０としての両端開口筒部２２、を、形成する（図３のＡ，Ｂ参照）。この充填筒部１０（両端開口筒部２２）は、内径寸法Ｄ１を、本体部４の内径寸法Ｄ２よりも小さくして、かつ、加圧ガス充填工程において加圧ガス充填用の加圧ガス供給ノズル２３の先端２３ａを挿入可能な寸法に、設定されている。具体的には、実施形態の場合、充填筒部１０（両端開口筒部２２）の内径寸法Ｄ１は、本体部４の内径寸法Ｄ２（ハウジング用素材２１の内径寸法と略一致）の１／８程度に設定されている。また、充填筒部１０（両端開口筒部２２）の軸方向に沿った長さ寸法Ｌ１は、後述する抵抗溶接用の電極Ｄ，Ｄの幅寸法より大きく設定されている（図４のＡ，Ｂ参照）。

加圧ガス充填工程では、図示しない充填装置の加圧源から延びる加圧ガス充填用の加圧ガス供給ノズル２３を、先端２３ａを先端１０ａに圧接させるようにして充填筒部１０（両端開口筒部２２）に連結させて、本体部４内に加圧ガスＧ０を充填する。加圧ガス供給ノズル２３から供給される加圧ガスＧ０は、充填筒部１０（両端開口筒部２２）を経て、流入用開口７から本体部４内に流入されることとなる。また、加圧ガス供給ノズル２３は、先端２３ａ側にかけて先細り状とされており、実施形態の場合、この先端２３ａを、充填筒部１０の先端１０ａに挿入させつつ、充填筒部１０側に圧接させるようにして、加圧ガス供給ノズル２３と充填筒部１０（両端開口筒部２２）とが気密性を確保して連結されている。そして、実施形態では、充填筒部１０の先端１０ａ側の内周面は、この加圧ガス供給ノズル２３の先端２３ａ側の外周面に対応して、傾斜するテーパ面１０ｂとされていることから、加圧ガス供給ノズル２３の先端２３ａを、充填筒部１０の先端１０ａに挿入させつつ、先端２３ａの外周面を充填筒部１０のテーパ面１０ｂに圧接させれば、加圧ガス供給ノズル２３を、シール性（気密性）を良好として、充填筒部１０に連結させることができる。

そして、加圧ガス供給ノズル２３からの本体部４内への加圧ガスＧ０の充填が終了したならば、閉塞部形成工程において、充填筒部１０（両端開口筒部２２）の内周面１１ｂ，１１ｂ側を溶融固化させて、閉塞部１３を形成する。閉塞部形成工程は、図３のＣ〜図４のＢに示すように、加圧ガス供給ノズル２３と充填筒部１０との連結が維持された状態で、行なわれることとなる。まず、抵抗溶接用の２つの電極Ｄ，Ｄを、充填筒部１０（両端開口筒部２２）における先端１０ａ側（加圧ガス充填ノズル２３側）から離れた流入用開口７近傍となる部位の外周側において、相互に対向するように、配置させ、この電極Ｄ，Ｄを相互に接近させるように移動させつつ、充填筒部１０（両端開口筒部２２）における周壁１１の本体部側部位１１ｂを圧接し、充填筒部１０を縮径させるようにかしめて、周壁の内周面１１ａ，１１ａを相互に接触させるように塑性変形させる。その後、電極Ｄ，Ｄ間を通電させれば、充填筒部１０の周壁１１において、相互に接触している本体部側部位１１ｂに、内周面１１ａ，１１ａ相互を溶融固化されて、溶融固化部１２（閉塞部１３）が形成されることとなり、充填筒部１０が、閉塞部１３によって閉塞されることとなる。この閉塞部１３（溶融固化部１２）は、電極Ｄ，Ｄに略対応した位置、すなわち、充填筒部１０における周壁１１の本体部側部位１１ｂのみに形成されることとなり、加圧ガス充填ノズル２３側である充填筒部１０の先端１０ａ近傍の部位には、形成されないこととなる。その後、図４のＣに示すように、閉塞部１３の領域から外れた充填筒部１０の先端１０ａ側の部位を切断させれば、インフレーター１を製造することができる。

すなわち、実施形態のインフレーター１及びその製造方法では、加圧ガス充填工程において、ハウジング３内に加圧ガスＧ０を充填する図示しない充填装置から延びる加圧ガス供給ノズル２３を、単に、充填筒部１０に対して押圧させるようにして、充填筒部１０に連結させれば、加圧ガス供給ノズル２３と充填筒部１０とのシール性を確保しつつ、加圧ガスＧ０を充填筒部１０を経てハウジング３内に充填できることから、従来の充填装置で必要とされていたカバー体を、そのシール構造を含めて不要にできて、充填装置を簡便に構成することができる。

また、実施形態のインフレーター１及びその製造方法では、加圧ガスＧ０の充填完了後に、閉塞部形成工程において、加圧ガス供給ノズル２３から離れた充填筒部１０における本体部側部位１１ｂの外周面側に、抵抗溶接用の電極Ｄ，Ｄを配置させて圧接しつつ通電させれば、閉塞部１３（溶融固化部１２）を形成できることから、充填筒部１０と加圧ガス供給ノズル２３とのシール性を安定して確保した状態で、閉塞部１３を形成することができ、加圧ガスＧ０の漏れを極力抑えて、ハウジング３に加圧ガスＧ０を充填してインフレーター１を製造することができる。

したがって、実施形態のインフレーター１及びその製造方法では、簡便なシール構造の充填装置を使用して、容易に製造することができる。

また、実施形態のインフレーター１では、ハウジング３から延びる充填筒部１０自体を溶着させてハウジング３をシールしていることから、従来必要とされていた閉塞体が不要であり、部品点数を低減することもできる。

さらに、実施形態のインフレーター１では、充填筒部１０の先端１０ａにおける内周面を、端縁１０ｃ側を拡径させるようなテーパ面１０ｂとして、構成していることから、製造時において、充填筒部１０の先端１０ａに加圧ガス供給ノズル２３を挿入させつつ連結させることができ、その際のシール性を良好にすることができて、好ましい。具体的には、実施形態の場合、加圧ガス供給ノズル２３は、先端２３ａ側にかけて先細り状とされており、充填筒部１０の先端１０ａ側の内周面は、この加圧ガス供給ノズル２３の先端２３ａ側の外周面に対応して、傾斜するテーパ面１０ｂとされている。そのため、加圧ガス供給ノズル２３の先端２３ａを、充填筒部１０の先端１０ａの内部に挿入させつつ、先端２３ａの外周面を充填筒部１０のテーパ面１０ｂに圧接させれば、加圧ガス供給ノズル２３を、シール性を良好として、充填筒部１０に連結させることができる。なお、加圧ガス供給ノズルの先端と充填筒部の先端とは、ともにテーパ状としなくともよく、一方のみをテーパ面を有する構成として、他方の端縁を、このテーパ面に線当たりさせるようにして、当接させるように構成しても、連結時のシール性を良好に確保することができる。勿論、このような点を考慮しなければ、充填筒部の内周面をテーパ状としなくともよい。

また、図５に示すように、実施形態とは逆に、充填筒部１０Ａとして、先端１０ｄにおける外周面を、端縁１０ｆ側を縮径させるようなテーパ面１０ｅとした構成のもの（先端にかけて先細り状とした構成のもの）を使用し、加圧ガス供給ノズル２３Ａとして、充填筒部１０Ａに対応して、先端２３ｂ側の内周面を端縁側にかけて拡径させるようなテーパ状としたものを使用してもよい。このような充填筒部１０Ａ及び加圧ガス供給ノズル２３Ａを使用する場合にも、充填筒部１０Ａの先端１０ｄを、加圧ガス供給ノズル２３Ａの先端２３ｂの内部に挿入させるようにして、充填筒部１０Ａの先端１０ｄの外周面（テーパ面１０ｅ）を、加圧ガス供給ノズル２３Ａの先端２３ｂの内周面に圧接させれば、加圧ガス供給ノズル２３Ａを、シール性を良好として、充填筒部１０Ａに連結させることができる。

なお、実施形態のインフレーター１では、充填筒部１０が、本体部４に対して直列的に形成されているが、充填筒部の配置位置はこれに限られるものではなく、例えば、本体部の中間部位から分岐させて突出させるように、充填筒部を配置させる構成としてもよい。また、実施形態では、ストアードガスタイプのインフレーター１を例に採り説明しているが、本発明を適用可能なインフレーターはストアードガスタイプのものに限定されるものではなく、本発明は内部に加圧ガスと、燃焼時にガスを発生可能なガス発生剤と、を充填させたハイブリッドタイプのインフレーターにも、適用可能である。

本発明の一実施形態であるインフレーターの概略縦断面図である。 実施形態のインフレーターの概略部分拡大縦断面図である。 実施形態のインフレーターの製造工程を示す概略断面図である。 実施形態のインフレーターの製造工程を示す概略断面図であり、図３の後の工程を示す図である。 実施形態のインフレーターにおいて、充填筒部と加圧ガス供給ノズルとの先端側の形状を異ならせた変形例を示す概略断面図である。

符号の説明

１…インフレーター、
３…ハウジング、
４…本体部、
１０…充填筒部、
１２…溶融固化部、
１３…閉塞部、
１６…スクイブ、
２１…ハウジング用素材（金属パイプ素材）、
２３…加圧ガス供給ノズル、
Ｄ…電極、
Ｇ０…加圧ガス。

Claims (3)

1. エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスを内部に充填させて構成される筒状のハウジングを備える構成のインフレーターであって、
   前記ハウジングが、本体部と、該本体部の周壁から部分的に筒状に延ばして形成される前記本体部への加圧ガス充填用の充填筒部と、を備える構成とされ、
   前記充填筒部が、前記加圧ガス充填後に縮径されるようにかしめられ、抵抗溶接により内周面側を溶融固化されて閉塞される閉塞部を、備えていることを特徴とするインフレーター。
2. エアバッグの膨張用に供給する加圧ガスを内部に充填させて構成される筒状のハウジングを備える構成のインフレーターの製造方法であって、
   前記ハウジングが、本体部と、該本体部の周壁から部分的に筒状に延ばして形成される前記本体部への加圧ガス充填用の充填筒部と、を備えて、
   前記充填筒部が、前記加圧ガス充填後に縮径されるようにかしめられ、抵抗溶接により内周面側を溶融固化されて閉塞される閉塞部を、備える構成とされ、
   前記ハウジングを構成する金属パイプ素材の開口端側を、縮径させるように、塑性変形加工して、前記充填筒部を形成する充填筒部形成工程と、
   前記充填筒部に、加圧ガス充填用の加圧ガス供給ノズルを連結させて、前記本体部内に前記加圧ガスを充填する加圧ガス充填工程と、
   前記加圧ガス供給ノズルと前記充填筒部との連結を維持した状態で、前記充填部に、外周側から抵抗溶接用の電極を圧接させて、縮径させるようにかしめつつ、通電することにより、前記充填筒部の内周面側を溶融固化させて、前記閉塞部を形成する閉塞部形成工程と、
   を具備して製造することを特徴とするインフレーターの製造方法。
3. 前記充填筒部の先端における内周面が、端縁側を拡径させるようなテーパ状として、構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインフレーターの製造方法。

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