JP2010228488A - 点火器の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】点火器の固定強度が高められた点火器の固定構造と、前記点火器の固定構造を適用したガス発生器を提供すること。
【解決手段】第１点火器12、第２点火器14は、固定対象となるプレート状部分30に対して、リテーナ50と共に樹脂40、42により固定されている。リテーナ50の大部分が樹脂40、42に埋設され、リテーナの一部60がプレート状部分30に当接されているので、第１点火器12、第２点火器14の支持強度が高められている。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員拘束装置に使用されるガス発生器に適した電気式点火器の固定構造、及びその点火器の固定構造を適用したガス発生器に関する。

電気式点火器は、ヘッダーと呼ばれる基部に作動電流が流れる導電ピンが取り付けられ、さらにそのヘッダーに対してカップが固定されている。そしてそのカップ内にブリッジワイヤと接触させて点火薬が収容されており、ブリッジワイヤが点火電流によって赤熱して点火薬が着火される。このような点火器をエアバッグ用のガス発生器のハウジング等に取り付けて固定するときに、当該点火器を１つの固定部材に対して樹脂を射出することにより、固定部材と点火器を樹脂で一体にする構造が知られている。

特許文献１には、２つの点火器を使用したシステム２が開示されている。特に図２では、単一の構造２０を有するリテーナ６がプレス等によって変形され、このリテーナ６に対して２つの点火器４がモールド体８で一体になっている。モールド体８は一塊となって、２つの点火器４がリテーナ６に固定されている。

特許文献１の固定構造では、リテーナ６は樹脂に埋設されていない部分が多く、リテーナ６とベース１６との接触面積も小さいか、全く接触していないので、点火器の作動時において、点火器に対して上から下に力が加えられたときの支持強度が十分ではない。

米国特許６７６３７６４ Ｂ２号明細書

本発明は、点火器の固定強度が高められた点火器の固定構造と、前記点火器の固定構造を適用したガス発生器を提供することを課題とする。

本願発明は、課題の解決手段として、
点火部と導電ピンを有する複数の点火器本体のそれぞれが、固定対象となるプレート状部分が有する同数の孔部周縁に対して樹脂により固定されている点火器の固定構造であって、
さらに前記複数の点火器本体の支持部材として１つのリテーナを有しており、
前記リテーナが、導電ピンを通すための孔を有する複数の支持部と、前記複数の支持部の間を接続する接続プレート部を有しており、
少なくとも前記支持部が、その孔に前記導電ピンが通された状態で前記樹脂に埋設され、かつ少なくとも接続プレート部が固定対象となるプレート状部分に当接されて配置されている、点火器の固定構造を提供する。

固定対象となるプレート状部分は、例えば、エアバッグ装置に用いるガス発生器の場合にはハウジングの底板である。

リテーナの支持部と接続プレート部は、同一平面上にあってもよいし、支持部と接続プレート部が、垂直面、階段面又は傾斜面からなる壁部を介して一体化されたものでもよい。前記の垂直面、階段面又は傾斜面は、いずれか一方向に突き出された曲面でもよいし、平面でもよい。

リテーナは、支持部は樹脂に埋設されており、接続プレート部の一部も樹脂に埋設されていてもよい。また、支持部と接続プレート部が、垂直面、階段面又は傾斜面からなる壁部を有しているとき、前記壁部の全部又は一部が樹脂に埋設されていることが好ましい。このような埋設構造にすることで、点火器本体に対する支持強度をより大きくすることができる。

リテーナの接続プレート部の一部又は全部と固定対象となるプレート状部分は、互いに面で接触している。このような接触状態にすることで、点火器本体に対する支持強度をより大きくすることができる。

複数の支持部は、導電ピンを通すことができる孔を有しているものであればよく、例えば、孔を有する環状形状でもよいし、前記環の一部が切れた状態の形状のものでもよいし、円板の一部に孔を有する形状のものでもよい。複数の支持部の孔径は、前記点火器本体の点火部の外径よりも小さくされていることが好ましい。

支持部の孔は、導電ピンが貫通する大きさであるが、点火部が通り抜けない大きさである。このため、点火器本体が作動したときの熱、及び衝撃や圧力で樹脂の強度が低下したときであっても、点火器本体が、リテーナや固定対象となるプレート状部分から脱落することが阻止できる。貫通孔は、点火部が通り抜けない大きさであれば、円形以外にも多角形や楕円等にすることができる。

またリテーナは、全てが樹脂中に埋設されるようにすることもできる。このような形態にする場合には、樹脂を１回射出するだけで、複数の点火器とリテーナが固定できるため、製造工程が簡略化できる。

本発明は、他の課題を解決手段として、上記の点火器の固定構造が適用された、ガス発生源としてガス発生剤を有するガス発生器であって、
前記固定対象となるプレート状部分が前記ガス発生器のハウジング底板である、ガス発生器を提供する。

電気式点火器を有する公知のガス発生器に対して、本発明の点火器の固定構造を適用することにより、固定方法も簡略化できるほか、固定強度も高めることができる。

本発明の点火器の固定構造によれば、リテーナの配置状態と取付状態により、点火器に対する支持強度が高められているので、作動時における熱や圧力等が加えられたときでも、点火器の固定状態が影響を受けることがない。

本発明の点火器の固定構造の断面図。 図１で使用されているリテーナの斜視図。 本発明の点火器固定構造の別実施例の断面図。 本発明の点火器固定構造を使用したガス発生器の断面図。

＜図１で示す点火器の固定構造＞
図１、図２により本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の点火器固定構造１０を示す断面図であり、図２は、図１で使用しているリテーナの斜視図である。なお、図１に示すリテーナ５０とプレート状部分３０の形状は、図示するものに限定されない。

２つの電気式点火器（第１点火器１２、第２点火器１４）は、点火薬が第１点火部１６、第２点火部１８に充填され、それらの点火部からそれぞれ２本の導電ピン２０ａ、２０ｂ及び２２ａ、２２ｂが伸びている、公知の点火器である。第１点火器１２及び第２点火器１４は、形状、大きさ、出力等が同一でもよく、異なっていてもよい。

第１点火器１２、第２点火器１４が取り付けられているプレート状部分３０は、例えば、公知のガス発生器のハウジング底板であり、互いに並んで２つの孔（第１孔３２、第２孔３４）が形成されている。第１孔３２、第２孔３４が形成されている部分は平面であり、それ以外の部分は凹凸や傾斜等、変形部分が形成されていてもよい。

第１孔３２、第２孔３４の中心軸Ｘ₁、Ｘ₂は、それぞれの第１点火器１２、第２点火器１４の中心軸と一致している。これら軸Ｘ₁とＸ₂の間隔は、１０ｍｍ〜３５ｍｍでよく、好ましくは１５ｍｍ〜２５ｍｍである。

第１点火器１２は、プレート状部分３０（第１孔３２の周縁部）に対して、リテーナ５０と共に樹脂４０によって固定され、第１孔３２に導電ピン２０ａ、２０ｂが通された状態になっている。導電ピン２０ａ、２０ｂが露出して突き出された空間は、コネクタの差込部となる。

第２点火器１４は、プレート状部分３０（第２孔３４の周縁部）に対して、リテーナ５０と共に樹脂４２によって固定され、第２孔３４に導電ピン２２ａ、２２ｂが通された状態になっている。導電ピン２２ａ、２２ｂが露出して突き出された空間は、コネクタの差込部となる。樹脂４０と樹脂４２は繋がっていない。

樹脂４０、４２は、例えば特開２００３−１６１５９９号公報に開示されているような樹脂を使用することができる。

リテーナ５０は、図２に示す形状のものであり、第１貫通孔５２を有する第１環状支持部５６と、第２貫通孔５４を有する第２環状支持部５８と、接続プレート部６０を有している。そして、第１環状支持部５６と接続プレート部６０の一端側は第１壁面部６２で接続され、第２環状支持部５８と接続プレート部６０の他端側は第２壁面部６４で接続されている。

第１壁面部６２と第２壁面部６４は、図示するように垂直方向に延びた曲面形状であり、それぞれ接続プレート部６０の幅Ｗに相当するだけの円弧Ｃを有しているが平面でもよいし、その他、階段面でもよいし、傾斜面でもよい。

第１貫通孔５２及び第２貫通孔５４の中心軸は、それぞれ図１に示す軸Ｘ₁及びＸ₂と一致している。リテーナ５０は、第１環状支持部５６と第２環状支持部５８が同じ大きさで、第１貫通孔５２と第２貫通孔５４も同じ大きさであるが、点火器１２、１４の大きさによっては異なっていてもよい。第１貫通孔５２及び第２貫通孔５４の内径は、それぞれ第１点火部１６及び第２点火器１８の外径よりも小さくなっている。

リテーナ５０は、第１環状支持部５６、第１壁面部６２、接続プレート部６０の一端部が樹脂４０中に埋設されており（埋め込まれた状態で露出していない）、第２環状支持部５８、第２壁面部６４、接続プレート部６０の他端部が樹脂４２中に埋設されている（埋め込まれた状態で露出していない）。そして、接続プレート部６０の中央部を含む大部分は、樹脂４０、４２では覆われておらず、プレート状部分３０と面で接触している。このとき、接続プレート部６０とプレート状部分３０との接触面には樹脂は存在していない。

図１に示す点火器の固定構造１０では、第１点火器１２、第２点火器１４が作動したとき、その衝撃や熱で樹脂４０、４２が溶融して、第１点火器１２、第２点火器１４に荷重が働いた場合でも、第１点火部１６、第２点火部１８が、第１環状支持部５６（第１貫通孔５２）、第２環状支持部５８（第２貫通孔５４）の存在により、抜け落ちることがない。

さらに図１に示すようにリテーナ５０が、
（i）第１環状支持部５６と第１壁面部６２の全部、接続プレート部６０の一端部が樹脂４０中に埋設されていること、
（ii）第２環状支持部５８と第２壁面部６４の全部、接続プレート部６０の他端部が樹脂４２中に埋設されていること、
（iii）接続プレート部６０と樹脂に埋設されていないプレート状部分３０が当接した状態であること、
の要件を満たしていることにより、作動時において、第１点火器１２、第２点火器１４に対して、図１の上から下方向に押し下げようとする力が生じたときであっても、その力に対しても十分に耐えることができる、点火器の支持作用を発現させることができる。

＜図３で示す点火器の固定構造＞
図３は、図２のリテーナを使用した本発明の点火器の固定構造とは別の実施例である。図３の点火器の固定構造１００は、基本的に図１の構造と同じであるが、第１点火器１２、第２点火器１４とプレート状部分３０の樹脂１４０による固定状態が異なっている。なお、図３に示すリテーナ５０とプレート状部分３０の形状は、図示するものに限定されない。

図３における第１点火器１２、第２点火器１４、プレート状部分３０、リテーナ５０の配置状態は図１に示すものと同じであるが、リテーナ５０の全体が樹脂１４０中に埋設された状態になっており、さらにリテーナ５０の接続プレート部６０が当接されたプレート状部分３０も樹脂１４０中に埋設された状態になっている。

図３に示す実施形態では、接続プレート部６０が当接されたプレート状部分３０に貫通孔を形成して、前記貫通孔内にも樹脂１４０が充填されるようにしてもよい。

図１に示す実施形態では、樹脂４０と樹脂４２を形成するため、２回射出成形する必要があるが、図２に示す実施形態では、１回の射出成形のみでよい。

図３に示す実施形態の固定構造１００でも、上記した要件（i）〜（iii）を満たすことによる点火器の支持作用が発現されるが、接続プレート部６０と、それが当接されたプレート状部分３０も樹脂１４０中に埋設されていることから、図１の形態よりも、さらに高い点火器の支持作用が発現される。

＜図４で示すガス発生器＞
図４は、図３の点火器の固定構造１００を適用した、車両に搭載する人員拘束装置用エアバッグのガス発生器の軸方向の断面図である。なお、図４に示すリテーナ５０と底板２３０の形状は、図示するものに限定されない。

ガス発生器２００は、ディフューザシェル２０２とクロージャシェル２０４とが溶接されたハウジング２０６により、外殻が形成されている。そして、ディフューザシェル２０２の周面には、複数のガス排出口２０８が設けられており、内側からアルミニウムからなるシールテープ２１０で閉塞されている。クロージャシェル２０４の底板２３０が、固定対象となるプレート状部分に相当する。

クロージャシェル２０４には、樹脂１４０によって第1点火器１２と第２点火器１４が、リテーナ５０とともに一体に取り付けられている。底板２３０、点火器１２、１４、樹脂１４０、及びリテーナ５０の取り付けや配置は図３の実施例と同一である。

ハウジング２０６内部には、筒状のフィルタ２１２が配置されており、フィルタ２１２の外周面とガス排出口２０８、シールテープ２１０、及び周壁部２３４の間には環状の間隙が設けられている。

フィルタ２１２内部には第１燃焼室２１４が形成され、図示していない第１ガス発生剤（公知のガス発生剤）が充填されている。第１燃焼室２１４内には、点火室カップ部材２１６と燃焼室カップ部材２１８が隣接配置されている。

点火室カップ部材２１６は、開口部が樹脂１４０に嵌め込まれている。点火室カップ部材２１６の内部はエンハンサ室２２０となり、図示していないガス発生剤（公知のエンハンサ剤又はガス発生剤）が充填されている。そしてその周壁部には連通孔２１６ａが形成され、作動前にはシールテープ等で閉塞されている。

燃焼室カップ部材２１８は、開口部側から樹脂１４０に嵌め込まれている。周壁面には複数の連通孔２１８ａが形成され、作動前には外側からシールテープで閉塞されている。燃焼室カップ部材２１８内部は第２燃焼室２２２となり、図示していない第２ガス発生剤（公知のガス発生剤を使用できる）が充填されている。

次に、図４のガス発生器２００の動作を説明する。第１点火器１２と第２点火器１４は、衝突時において自動車が受ける衝撃の程度に応じて、第１点火器１２のみが作動する場合、第１点火器１２が先に作動して第２点火器１４が遅れて作動する場合、及び第１点火器１２と第２点火器１４が同時に作動する場合がある。しかし以下においては、第１点火器１２が先に作動して、第２点火器１４が遅れて作動する場合について説明する。

自動車が衝突して衝撃を受けたとき、コントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器１２が作動点火してエンハンサ室２２０内部のガス発生剤を着火燃焼させる。その燃焼生成物（高温ガスや火炎等）は、連通孔２１６ａを通って第１燃焼室２１４に入り、第１ガス発生剤を着火、燃焼させて燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは、フィルタ２１２を通って濾過及び冷却された後、シールテープ２１０を破り、ガス排出口２０８から排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、連通孔２１８ａは外側からシールテープ（図示せず）で閉塞されているため、第１ガス発生剤の燃焼で発生する燃焼ガスによって第２燃焼室２２２内の第２ガス発生剤が着火、燃焼することはない。

第１点火器１２から遅れて第２点火器１４が作動点火し、第２燃焼室２２２内の第２ガス発生剤が着火燃焼し、燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスは、連通孔２１８ａのシールテープ（図示せず）を破り、連通孔２１８ａから第１燃焼室２１４に流出したあと、フィルタ２１２を通って濾過及び冷却され、ガス排出口２０８からエアバッグに導入される。

第１点火器１２及び第２点火器１４とも、作動によってそれぞれエンハンサ室２２０内の第１ガス発生剤、及び第２燃焼室２２２内の第２ガス発生剤の燃焼により、高温の燃焼ガスに晒される。よって樹脂１４０（第１点火器１２側の樹脂１４０ａ、第２点火器１４側の樹脂１４０ｂ）も燃焼ガスの温度、及び圧力の影響を受ける。

このような高温高圧の状態では、第１点火器１２、第２点火器１４に対して下向きの力（底板２３０方向の力）が加わることになり、樹脂１４０の支持強度が不足していると、第１点火器１２、第２点火器１４がハウジング２０６外部へ脱落することも考えられる。

しかし、点火器の固定構造１００が適用され、上記した（i）〜（iii）の要件を満たしていることによる点火器の支持作用が発現されることから、第１点火器１２、第２点火器１４がハウジング２０６外部へ脱落することが防止される。

本発明の点火器の固定構造は、車両乗員の保護を目的としたエアバッグシステム、シートベルトプリテンショナー、あるいは車両の外側に取り付ける歩行者保護用エアバッグ等に使用されるガス発生器、あるいは衝撃吸収ステアリングや、電流遮断装置用等に使用されるアクチュエータ等に適用することができる。

１０、１００ 点火器の固定構造
１２ 第1点火器
１４ 第２点火器
３０ プレート状部分
４０、４２、１４０ 樹脂
５０ リテーナ
５２ 第１貫通孔
５４ 第２貫通孔
５６ 第１環状支持部
５８ 第２環状支持部
６２ 第１壁面部
６４ 第２壁面部

Claims (5)

1. 点火部と導電ピンを有する複数の点火器本体のそれぞれが、固定対象となるプレート状部分が有する同数の孔部周縁に対して樹脂により固定されている点火器の固定構造であって、
   さらに前記複数の点火器本体の支持部材として１つのリテーナを有しており、
   前記リテーナが、導電ピンを通すための孔を有する複数の支持部と、前記複数の支持部の間を接続する接続プレート部を有しており、
   少なくとも前記支持部が、その孔に前記導電ピンが通された状態で前記樹脂に埋設され、かつ少なくとも接続プレート部が固定対象となるプレート状部分に当接されて配置されている、点火器の固定構造。
2. 前記リテーナが、前記複数の支持部と前記接続プレート部が、垂直面、階段面又は傾斜面からなる壁部を介して一体化されたものである、請求項１記載の点火器の固定構造。
3. 前記複数の支持部の孔径が、前記点火器本体の点火部の外径よりも小さい、請求項１又は２記載の点火器の固定構造。
4. 前記リテーナが全て前記樹脂中に埋設されている、請求項１〜３のいずれか１項記載の点火器の固定構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の点火器の固定構造が適用された、ガス発生源としてガス発生剤を有するガス発生器であって、
   前記固定対象となるプレート状部分が前記ガス発生器のハウジング底板である、ガス発生器。

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