JP2011007484A - ガス発生器用のホルダー及びガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性及び耐久性を向上させ、かつ、軽量化及び低コスト化を図ったガス発生器を提供する。
【解決手段】ガス発生器１は、ガス発生剤３が充填されたハウジング２、点火器４、及び、点火器４を保持する円筒状のホルダー７を具える。かかるホルダー７は、点火器４を保持する保持部５を有し、かかる保持部５は円筒状で先端部５０が縮径しており、かかる縮径している先端部５０から円筒状の保持部の根元部へと、少なくとも縮径している先端部５０を切り欠いて延在する、少なくとも１つの切り欠き１２を具える。また、かかるホルダー７及びそれを具えるガス発生器１である。
【選択図】図１

Description

この発明は、シートベルトプリテンショナーやエアバッグに送り込む高圧ガスを発生させるためのガス発生器に関するものであり、かかるガス発生器の信頼性及び耐久性の向上を図るものである。更に、この発明は、かかるガス発生器の軽量化及び低コスト化を図るものである。
また、この発明は、かかるガス発生器に使用されるホルダーに関するものである。

自動車等の各種車両の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するための、ガス発生器を利用した安全装置が普及している。現在、普及している代表的な安全装置としては、エアバック装置及びシートベルトプリテンショナー装置が挙げられる。以下にそれぞれの装置について、詳細に説明する。

エアバッグ装置は、特許文献１に記載されているように、ガス発生器から発生する高圧ガスにより、エアバックが膨張し、安全装置として機能するものである。このガス発生器は、ハウジング内に、ガス発生剤、かかるガス発生剤を着火するための点火器、ガス発生剤から発生する高温・高圧ガスを冷却し、ろ過するフィルタ等を具える。当該ガス発生器の製造の際には、上記した各種構成部材をハウジング内に配置して、最終的に、ハウジングの開口に点火器を装着した金属製のホルダーを挿入し、ホルダーのかしめ溝に開口側の端部をかしめることにより開口を封止した圧力容器としての密閉構造を有する。ガス発生器の点火器は、金属製のホルダーの点火器保持部を点火器に対しかしめることにより、固定されている。

また、自動車等の各種車両には、衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するため、シートベルトを引っ張って乗員を保護するためのプリテンショナー装置を有するシートベルトが採用されている。特許文献２に記載されているように、一般に、かかるシートベルト用のプリテンショナー装置は、シートベルトを引っ張るための機構と、この機構を作動させる小型のガス発生器とにより構成されている。かかる小型のガス発生器は、ガス発生剤が充填されたカップ状のハウジングと、かかるガス発生剤を着火させるための点火器と、かかる点火器を保持するホルダーとを具え、一般に、点火器は、ガス発生剤と接触するように配置されている。このような小型ガス発生器の製造は、点火器を装着したホルダーを、ガス発生剤が充填されたカップ状のハウジングに点火器を挿入する方向で嵌め込み、密閉構造を構成する。ガス発生剤は水分の影響により劣化する懸念があることから、ガス発生剤が充填されるハウジング内部は気密に封止されている必要がある。すなわち、ハウジングと点火器の組付けは、堅固であると共に気密性を確保したものである必要がある。同様の理由から点火器とホルダーとの装着部位においても、堅固であると共に気密性が確保された装着構造である必要がある。
特許文献１及び２に記載のガス発生器の点火器は、金属製のホルダーの円筒鍔状の点火器保持部を、点火器に対してかしめることにより、堅固で且つ気密性を確保することを指向して固定している。
一方、特許文献３に記載のガス発生器の点火器は、点火器とホルダーとを樹脂により一体化するよう射出成形することにより固定されている。

それらガス発生器を具える安全装置の作動機構を以下に説明する。まず、衝突事故発生時等に衝突センサーから発せられる電気信号を、点火デバイスである点火器が受信し、点火器内に配された加熱素子を発熱させ、該点火器内にて加熱素子に近接配置された点火薬を発火させる。かかる点火薬の火炎により、ガス発生剤が着火燃焼し、高温・高圧ガスが発生する。発生した高温・高圧ガスのガス圧力により安全装置が作動することとなる。このとき、ガス発生器のガス発生室内は、瞬時に高温・高圧条件下にさらされるため、ガス発生器の点火器の組み付けは、かかる高温・高圧条件に耐え得る設計とならなければならない。すなわち、高温・高圧条件下にさらされても点火器が堅固に固定されるような構造となっていなければならない。

国際公開第２００１／０７４６３３号パンフレット 特表２００８−５１８８３２号公報 特開２００６−２８４１５１号公報

上述したような安全装置により、自動車の乗員の安全性は向上しているものの、その更なる向上が常に求められている。このことを背景に、ガス発生器の信頼性及び耐久性の更なる向上が希求されている。

発明者らは、特許文献３に記載のホルダーと点火器を樹脂により一体成形して固定したガス発生器は、長期間にわたり自動車安全装置に設置された場合、経時的に樹脂の収縮がおこり、ホルダーとの接着部分が剥離し、ハウジング内における気密性が維持されなくなる。これによりガス発生剤が吸湿してしまうおそれがあることを見出した。また、樹脂と金属の接着は一般的に弱く、更に高温で軟化して強度が低下するため、高温・高圧ガスの発生時に、コネクター結合方向にガス漏れを引き起こし、ガス圧力に指向性を付与できない可能性があることも見出した。更に、かかるガス発生器に使用される樹脂製のホルダーを製造する、すなわち、樹脂を射出成形（樹脂モールド一体成形）してホルダーを成形する場合、かかる成形に要する時間が長く、生産性が低下する問題があることを見出した。

また、発明者らは、特許文献１及び２に記載のガス発生器では、円筒状の金属製ホルダーの円筒鍔状の点火器保持部を点火器に対して縮径するよう押圧変形させて、かしめることにより点火器を固定しているが、その際に、強いかしめ力が必要である。かかるかしめ力により、加熱素子を含む電気回路や点火薬を内在する精密機器である点火器に、強い応力が負荷されることに起因して、点火器の動作不良が起こる懸念があることを見出した。一方、かしめ力が弱く、点火器に対しホルダーの点火器保持部が充分にかしめられていない場合には、点火具保持部と点火器との間に隙間が生じ、ハウジングの気密性が充分に確保されないおそれがあることを見出した。特に、かしめの対象であるホルダーの円筒鍔状の点火器保持部が肉厚であればある程に、この問題が顕著となる。また、ホルダーは、かしめ処理により点火器保持部の縮径した部分の外径が増大（座屈）し、カップ状のハウジングと接触してしまうことから、構造上の欠陥となるおそれがあることを見出した。

更に、昨今、自動車の乗員の安全性を高める観点から、自動車に装備されるエアバック装置やプリテンショナー装置の個数、すなわち、自動車毎に使用されるガス発生器の個数が増えている。しかし、自動車に装備されるエアバック装置やプリテンショナー装置の個数が増えることにより、増えた分だけコストが増大し、かつ、車両の重量が増大し、燃費が低下するという問題があった。これらの事情を背景に、ガス発生器の軽量化及び低コスト化が希求されている。

したがって、この発明の目的は、ガス発生器のホルダーの構造の適正化により、点火器の固定の信頼性及び耐久性の向上を図ることにある。また、軽量化及び低コスト化を達成できるガス発生器を提供することにある。更に、かかるガス発生器用のホルダーを提供することにある。

前記目的を達成するため、第一の発明は、ガス発生剤が充填されたハウジング、点火器、及び、点火器を保持する円筒状のホルダーを具えるガス発生器であって、かかるホルダーは点火器を保持する保持部を有し、保持部は円筒状で先端部が縮径しており、縮径している先端部から円筒状の保持部の根元部へと、縮径している先端部を切り欠いて延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えることを特徴とする。

また、第一発明において、切り欠きを複数具え、かかる複数の切り欠きをホルダーの周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。

更に、第一発明において、切り欠きを複数具え、かかる複数の切り欠きは、同一形状を有することが好ましい。

更にまた、第一発明において、ホルダーは、ハウジングを挿入する溝部、及び、溝部に挿入されるハウジングを固定する円筒鍔状であって先端部が縮径したハウジング保持部を有し、ハウジング保持部の円筒鍔の先端部から円筒鍔の根元部へと、縮径している先端部を切り欠いて延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えるガス発生器であることが好ましい。または、第一発明において、ホルダーは、ハウジングを挿入する溝部、及び、溝部に挿入されるハウジングを固定する円筒鍔状であって先端部が縮径したハウジング保持部を有し、溝部の底面に凹凸を有し、ハウジングの溝部の底面と当接する部位は、前記凹凸に合致した形状を有してなるガス発生器であることが好ましい。若しくは前述した構成を組み合せたことによる、前記ホルダーにおいて、ハウジング保持部の円筒鍔の先端部に少なくとも１つの切り欠きが配設され、更に溝部の底面に凹凸を有し、ハウジングの溝部の底面と当接する部位は、前記凹凸に合致した形状を有してなるガス発生器が好ましい。

また、前記目的を達成する第二の発明はガス発生器用のホルダーであって、かかるホルダーは、点火器を挿入しかかる点火器に対しかしめて固定するための円筒鍔状の点火器保持部、点火器の電極ピンを通すための少なくとも１つの孔、ハウジングを挿入し保持するための溝部、及び溝部に挿入されたハウジングをかしめて固定するための円筒鍔状のハウジング保持部からなり、かかる点火器保持部は、その円筒鍔の先端部から円筒鍔の根元部へと延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えてなることを特徴とする。

また、第二発明において、切り欠きを複数具え、複数の切り欠きをホルダーの周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。

更に、前記ハウジング保持部は、その円筒鍔の先端部から円筒鍔の根元部へと延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えてなることが好ましい。

若しくは、前記溝部の底面に凹凸を設けることが好ましい。

すなわち、この発明によれば、ガス発生器用のホルダーの点火器保持部の形状が適正化されることから、かかるホルダーを使用してガス発生器を製造すると、小さなかしめ力により点火器の確実かつ堅固な保持及び固定が可能となる。また、点火器の破損による動作不良の抑制と、ガス発生器内の気密性保持による信頼性の向上及びガス発生器作動時におけるガス圧力に抗する耐久性の確保を達成したガス発生器を提供することが可能となる。更に、軽量化及び低コスト化を図ったガス発生器を提供することが可能となる。更に、かかるホルダーを提供することが可能となる。

（ａ）は、この発明に従うガス発生器の幅方向断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すガス発生器において、ハウジングを取り除いた状態のホルダーと点火器の組立体部分の斜視図である。 （ａ）は、従来技術のガス発生器の幅方向断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すガス発生器において、ハウジングを取り除いた状態のホルダーと点火器との組立体部分の斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、この発明に従うその他のガス発生器を製造する際に使用される種々のガス発生器用のホルダーの斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、この発明に従うその他のガス発生器を製造する際に使用される種々のガス発生器用のホルダーの斜視図であり、（ｄ）は、（ｂ）に示すホルダーの上面図であり、（ｅ）は、（ｃ）に示すホルダーを用いたガス発生器において、ハウジングを取り除いた状態のホルダーと点火器の組立体部分の斜視図である。 （ａ）は、図３（ａ）に示すガス発生器用のホルダーの幅方向断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）に示すガス発生器用のホルダーの上面図である。

次に、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。図１（ａ）は、この発明に従うガス発生器の幅方向断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すガス発生器におけるホルダーと点火器の組立体部分の斜視図である。図３（ａ）〜（ｅ）は、この発明に従うその他のガス発生器を製造する際に使用される種々のガス発生器用のホルダーの斜視図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、この発明に従うその他のガス発生器を製造する際に使用される種々のガス発生器用のホルダーの斜視図であり、図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示すホルダーの上面図であり、図４（ｅ）は、図４（ｃ）に示すホルダーを用いたガス発生器におけるホルダーと点火器の組立体部分の斜視図である。図５（ａ）は、図３（ａ）に示すガス発生器用のホルダーの幅方向断面図であり、図５（ｂ）は、図３（ａ）に示すガス発生器用のホルダーの上面図である。以下、シートベルト用のプリテンショナー装置に使用される小型のガス発生器を例に説明するが、基本的な構成は、エアバック装置に使用されるガス発生器にも同様に適用し得るものである。

図１に示すガス発生器１は、シートベルトのプリテンショナー装置に使用される小型のガス発生器１である。かかる小型のガス発生器１は、金属製のカップ状のハウジング２、カップ状のハウジング２内に充填されたガス発生剤３、ガス発生剤３を着火させるための点火器４、並びに、それを保持する円筒状で先端部５０が縮径している点火器保持部５、点火器４の電極ピン４ｃを挿入する孔１３、及び点火器４に電気信号を伝えるコネクターを挿入係止する円筒状のコネクター挿入部６を有する円筒状の金属製ホルダー７を具える。点火器４は、電極ピン４ｃを孔１３に挿入し、ホルダー７の点火器保持部５を点火器４に対し周状にかしめることにより、ホルダー７に固定されている。このとき、孔１３の周囲にテーパーを設け、点火器４の基部４ｂの底部を嵌め込み、固定することが好ましい。点火器４とホルダー７との間には、気密性を向上させるためにＯリング（オーリング）８が介在されている。Ｏリング８は、耐熱性及び耐湿性を有するゴム製材料からなる。また、ホルダー７は、ハウジング２を保持する円筒状で先端部９０が縮径しているハウジング保持部９を更に具え、ハウジング２は、ホルダー７のハウジング保持部９をハウジング４の開口に対し周状にかしめられてホルダー７に固定されている。なお、ハウジング保持部９の溝部（以下、かしめ溝１０とする）には、シール剤を塗布しておくことがハウジング２固定後の気密性を確保する観点から好ましい。かかる構成では、ハウジング２、点火器４及びホルダー７により、燃焼室となるガス発生室１１が区画形成される。このガス発生室１１は、前記構成を採用することにより気密性が保たれることとなる。また、衝突事故発生時にガス発生剤３を即座に着火させるために、点火器４は、ガス発生剤３と接触するように配置されている。更に、ホルダー７の点火器保持部５の円筒状の縮径している先端部５０には、該縮径している先端部５０から円筒状の点火器保持部５の根元部に向かって、縮径している先端部５０を切り欠いて延在する、４個の切り欠き１２が設けられている。それら切り欠き１２は、全て同一形状を有し、また、ホルダー７の周方向に等間隔に設けられている。また、点火器４は、加熱素子と点火薬が収容された点火器カップ４ａ、点火器保持部５のかしめ対象である点火器４の基部４ｂ、及び、衝突事故発生時に当該ガス発生器１を作動させる電気信号を導電する複数の電極ピン４ｃから構成される。なお、電極ピン４ｃは、ホルダー７に設けられた電極ピン用の孔１３に通されている。電極ピン用の孔１３は、複数の電極ピン４ｃをまとめて挿入できる１つの孔１３としたり、電極ピンを各々個別に挿入できる複数個の孔１３とすることができる。また、ハウジング２は、ハウジング保持部９をハウジング２の開口端部に対し周状にかしめてホルダー７に固定しているが、具体的には、ハウジングの開口端部に設けられたフランジ部１４に対しハウジング保持部９をかしめることにより、ハウジング２はホルダー７に固定されている。

上記したガス発生器１が作動し、シートベルトプリテンショナー装置が安全装置として機能する原理を以下に説明する。まず、車両が衝突すると、衝突センサーから衝突検出信号が発信され、電気制御ユニット（ＥＣＵ）を介し、かかる信号を点火器４が受信する。すると、受信した電気信号により点火器４の内部に配設された加熱素子が通電により発熱して内在する点火薬が発火し、ガス発生室１１内に火炎が流れ込む。そして、流れ込んだ火炎が、ガス発生剤３を着火燃焼させ、ガス発生剤３から多量の高温・高圧ガスが発生することとなる。発生した高温・高圧ガスは、ガス発生室１１内を所定内圧以上として、ハウジング２に設けられたガス放出孔を通過、又は、ハウジング２を破裂開放し、プリテンショナー機構に送り込まれる。その結果、シートベルトが引っ張られ、乗員の安全性が確保されることとなる。したがって、当該ガス発生器１は、プリテンショナー機構へ規定のガス圧力を指向性をもって発生させる必要がある。

発明者は、ガス発生器の点火器の固定に関し、堅固でかつ気密性を充分に確保しつつも、ガス発生器の軽量化及び低コスト化を達成する方途に関して鋭意研究を行った結果、次のような知見を得た。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来技術のガス発生器１０１は、ホルダー１０７の点火器保持部１０５の先端部５０が縮径する形状に変形され、点火器４に対し周状に覆っている。かかる点火器保持部１０５は、円筒鍔状の端部を押圧変形により縮径して先端部５０を形成する。その際における縮径変形に伴い、先端部５０の外径が増大（座屈）するために肉厚となっていた。発明者は、ガス発生器１０１の製造時に、点火器保持部１０５を点火器４に対し周状にかしめて点火器４を固定すると、点火器保持部１０５の縮径歪みを伴う押圧変形であることからかしめ荷重が大きく、かしめ処理そのものが困難であることを見出した。更に、かしめ処理における押圧変形時に点火器保持部１０５に歪みが生じ、点火器４と点火器保持部１０５との間に隙間が発生し、ガス発生器１０１のガス発生室１１内の気密性が損なわれる可能性があることを見出した。また、点火器保持部１０５が肉厚であり、かしめ処理にて負荷される力が大きいことから、点火器保持部１０５が点火器４に対し、強くかしめられ過ぎて、点火器４を損傷してしまう可能性があることを見出した。更に、かしめ処理により点火器保持部１０５の縮径した部分の外径が増大（座屈）することに起因し、カップ状のハウジング２と接触してしまうこと、並びにガス発生室１１の内容積が所期した内容積に比して減少してしまうこと等の構造上の欠陥が生じる可能性があることを見出した。加えて、点火器保持部１０５が肉厚であることから、ガス発生器１０１の総重量が増大し、また、ホルダー１０５の製造に必要な金属材料の量も増え、ガス発生器１０１の製造コストが増大していることを見出した。

そこで、発明者は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホルダー７の点火器保持部５の先端部５０に、複数の切り欠き１２を設けることにより、ホルダー７に対する点火器４の堅固な固定を達成できることを見出した。かかる構成を採用することにより、切り欠きを具えない従来技術のガス発生器１０１のホルダー１０７に比べ、この発明に従うガス発生器１のホルダー７は、点火器保持部５に切り欠き１２を設けたことにより、点火器保持部５の先端部５０の押圧変形に伴う縮径の歪みが少なくなる。その結果、かしめに要する力が小さくなり、過剰なかしめ応力が点火器４に負荷されるおそれが少なくなり、かしめ固定の精度が向上する。更に、点火器保持部５のかしめにより形成される縮径した先端部５０の座屈による肉厚化が軽減され、かかる先端部５０の鍔外径の増大が抑えられる。そのことから、上記したような、点火器保持部の点火器に対するかしめが不充分になり、点火具保持部と点火器との間に隙間が生じて、ガス発生器の気密性が損なわれるような問題や、点火器保持部が点火器に対し過剰にかしめることにより、点火器が損傷してしまうような問題、及び、カップ状のハウジング２と点火器保持部５との接触による組み付け不良の問題が有効に防止されることとなり、ガス発生器１の信頼性及び耐久性が向上することとなる。更に、点火器保持部５の先端部５０が肉薄化することにより、ガス発生室１１の内容積が有効利用されることになる。また、従来技術よりも、かしめ処理に要する力が小さくなることから、点火器保持部５に対しかしめ処理を実施するかしめ治具に対する負荷も少なくなり、かかるかしめ治具の長寿命化が達成される。そのことも、ガス発生器の低コスト化に寄与することとなる。
更に、切り欠きを具えない従来技術のガス発生器１０１のホルダー１０７に比べ、この発明に従うガス発生器１のホルダー７は、点火器保持部５に切り欠き１２を設けた分だけ、ホルダー７の製造に必要な金属材料の量を少なくなり、ガス発生器１の軽量化と、ガス発生器１の低コスト化を達成し得る。そのことに伴い、ホルダー７の製造に要する金属材料の使用量が減り、その減った分だけガス発生器１の低コスト化が達成される。
更にまた、点火器４のホルダー７への固定を堅固なものとする観点から、図１（ｂ）に示すように、切り欠き１２は、同一形状であり、ホルダー７の周方向に等間隔に設けられていることが好ましい。切り欠き１２の形状は、図１（ｂ）に示すＵ字状のもののみならず、矩形状、Ｖ字状、その他の多角形状のものとすることも可能である。ホルダー７は、仕様に応じて適当な金属材料を選択して作製されるものであり、例えば、シートベルトプリテンショナー装置用のガス発生器１のホルダー７は、ステンレス鋼を含む鉄系材料や、アルミニウム合金を含むアルミニウム系材料などから作製することができる。なお、この発明の点火器１は、金属製のホルダーを使用してかしめ処理により固定した構成であることから、上述したような、点火器とホルダーとを樹脂により一体化するように射出成形して点火器を固定した場合に生じる、経時的な樹脂の収縮に起因した耐久性の低下、金属に代替えして樹脂を使用したことによる耐久性の低下によるコネクター結合部方向へのガス漏れの懸念、及び、射出成形に時間を要することによる生産性の低下等の懸念をそもそも考慮する必要がない。したがって、本発明のガス発生器１は、作動時に発生した高温高圧ガスに対する耐久性を示し、規定のガス圧力を指向性を持たせて作動させることができるものであり、かつ、生産性に優れるものである。

この発明に従うガス発生器を製造するに際し、図３（ａ）〜（ｅ）に示すような種々の形状の切り欠きを点火器保持部に具えるホルダーが必要不可欠な部材である。その具体的な形態を例示すると、図３（ａ）は、Ｕ字状の切り欠き１２Ａを有するホルダー７Ａであり、図３（ｂ）は、矩形状の切り欠き１２Ｂを有するホルダー７Ｂであり、図３（ｃ）は、Ｖ字状の切り欠き１２Ｃを有するホルダー７Ｃであり、図３（ｄ）は、波状の切り欠き１２Ｄを有するホルダー７Ｄであり、図３（ｅ）は、曲率を有する凸部と矩形状の切り欠き１２Ｅとを組み合わせた形状のホルダー７Ｅである。図３（ａ）〜（ｅ）の切り欠き１２Ａ〜１２Ｅを配設したホルダーは、前述と同様に、点火器保持部５の先端部５０Ａの押圧変形に伴う縮径歪みが少なく、点火器装着におけるかしめの課題を解決し得るホルダー構造の具体的な形態として例示することができる。なお、当該ホルダーの点火器保持部５の先端部５０Ａに設ける切り欠き１２の形状に関し、先端部の縮径歪みを軽減すると共に点火器保持機能を損なわないものであれば、これに限定されるものではない。

図５（ａ）及び（ｂ）に、図３（ａ）に示したＵ字状の切り欠き１２Ａを点火器保持部５の先端部５０Ａに設けたホルダー７Ａの幅方向断面図及び上面図を示す。図５に示すように、ホルダー７Ａは、円筒鍔状で先端部５０ＡにＵ字状の切り欠き１２Ａを設けた点火器保持部５、電気信号送達用のコネクターを挿入係止する円筒状のコネクター挿入部６、ハウジングを保持する円筒状のハウジング保持部９及びかしめ溝１０を具える。更に、点火器保持部５とコネクター挿入部６を連通する電極ピン用の孔１３が２つ設けられており、かかる２つの孔１３に対し、２本の電極ピンをコネクター挿入部６側に各々個別に挿入し、電極ピン４ｃを露出させることができる構成となっている。ホルダー７Ａの孔１３の周囲は、点火器４の基部４ｂの底部分を嵌め込み、固定するために、テーパー状となっている。あるいは、図示は省略するが、電極ピン４ｃの本数に対応させて、孔１３の数を増減させた構成のホルダー７とすることも可能である。あるいは、同様に図示は省略するが、複数の電極ピン４ｃをまとめて挿入できる大きさの孔１３を１つ設けた構成のホルダー７とすることも可能である。

本発明に係るホルダーは、従来の金属製ホルダーに新たに切り欠き１２を設けることにより、容易に製造することができる。一般的な金属製ホルダーの製造方法は、最初に金属塊から鍛造加工方法により点火器保持部５、コネクター挿入部６、ハウジング保持部９、及びかしめ溝１０を成形する。その後、切削加工により細部の精密加工を施す。これにはかしめ歪み低減を目的として、円筒状の点火器保持部５の薄壁化切削加工が一般的に行なわれる。その後、打ち抜き加工方法若しくは切削加工方法により電極ピン用の孔１３を穿孔し、更にコネクター挿入部６の内壁部にコネクター係止溝を切削加工方法により形成して、従来の金属製ホルダーを成形する。本発明に係るホルダーは、従来構造のホルダーにおいて円筒鍔状の点火器保持部の端部に切削加工方法、打ち抜き加工方法、鍛造加工方法により切り欠き１２を設けることにより製造することができる。なお、本発明に係るホルダーは、設けられた切り欠き１２の作用により点火器保持部５の薄壁化切削加工は不要である。鍛造加工方法により切り欠き１２を配置する場合、金属塊から、直接、点火器保持部５を成形すると同時に切り欠き１２を成形する工程を採用することができる。すなわち、従来のガス発生器用の金属製ホルダーの製造方法から、大幅な製造工程の変更をすることなく製造することができ、更に製造効率が低い切削加工工程を削減できる点で、製造上において有利である。

この発明に係るガス発生器において、金属製ホルダー７における点火器４の保持性能向上とともに、ハウジング２の保持性能向上作用を同時に図ることにより、ガス発生室１１の気密性確保が達せられ、当該ガス発生器の信頼性及び耐久性向上効果が達せられる。その具体的な態様として、本発明に従うガス発生器１を製造するに際し、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、点火器保持部５及びハウジング保持部９に切り欠きを有するものや、更にハウジング保持部９のかしめ溝１０の底面に凹凸１５を有するホルダー７Ｆ〜Ｈを使用することにより、点火器４と共にハウジングの堅固な保持を可能とする。図４（ａ）は、点火器保持部５にＵ字状の切り欠き１２Ａを有し、ハウジング保持部９に波状の切り欠き１２Ｆを有するホルダー７Ｆであり、図４（ｂ）は、点火器保持部５にＵ字状の切り欠き１２Ａを有し、ハウジング保持部９の径方向内側に位置するかしめ溝１０の底面に凹凸１５を有するホルダー７Ｇであり（図４（ｄ）にその上面図を示す）、図４（ｃ）は、点火器保持部５にＵ字状の切り欠き１２Ａを有し、ハウジング保持部９に波状の切り欠き１２Ｆを有し、かつ、ハウジング保持部９の径方向内側に位置するかしめ溝１０の底面に凹凸１５を有するホルダー７Ｈである。なお、図４（a）及び（ｃ）に示すハウジング保持部９の切り欠き１２Ｆは、ハウジング保持部９の円筒鍔の先端部９０Ａから円筒鍔の根元部へと、先端部９０Ａを切り欠いて延在している。
本発明は、ガス発生器における円筒状かしめ鍔における縮径歪みの低減効果をもたらす技術に関するものであり、当該技術は、ハウジングのかしめ保持部位においても適用できるものである。図４（ａ）に示す構成のホルダー７Ｆを用いて、ガス発生器１を製造すると、切り欠き１２Ｆを設けたことにより、ハウジング保持部９を小さなかしめ力でハウジング２に対しかしめることが可能となり、かつ、両者が隙間無く固定されることから、ハウジング保持部９における気密性が向上する。また、ハウジング保持部９の端部９０Ａがハウジング２の開口のフランジ部１４に噛み込まれ、ハウジング２の回転が抑制されることから、固定が堅固なものとなる。また、点火器保持部５の切り欠き１２Ａに加え、ハウジング保持部９に切り欠き１２Ｆを設けることにより、ガス発生器１の更なる軽量化及び低コスト化が達成される。
また、図４（ｂ）に示す構成のホルダー７Ｇを用いて、ガス発生器１を製造し、ハウジング保持部９がハウジング２に対しかしめられると、ハウジング２の開口のフランジ部１４が、かしめ応力により該凹凸１５の形状に合致する形状に塑性変形を受け、かしめ溝１０の底面の凹凸１５と係合することによりハウジング２の回転が抑制され、固定がより堅固なものになるとともに、組み付け部における気密性が向上することとなる。
更に、図４（ｃ）に示すホルダー７Ｈのように、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すホルダー７Ｆ及び７Ｇの特徴的な構成を組み合わせることにより、ハウジング保持部の縮径歪み軽減効果と、ハウジング回転防止を伴う保持力向上効果といった上記した両ホルダー７Ｆ及び７Ｇの有利な点を併せて具えるものとすることも可能である。かかる点火器保持部５及びハウジング保持部９の２つの構成を組み合せたホルダー７Ｈを用いることにより、点火器保持部５における気密性を向上させる効果と、ハウジング保持部９における気密性を向上させる効果が相加的に作用し、結果として当該ガス発生器１のガス発生室１１の気密性を更に向上させることが可能である。

図４（ａ）〜（ｅ）に図示した当該ホルダーは、従来の金属製ホルダーの点火器保持部５に切り欠き１２Ａを設けると共に、更にハウジング保持部９に切り欠き１２Ｆ及び／又は凹凸１５を設けることにより製造することができる。切り欠き１２Ａ、１２Ｆ、及び凹凸１５の成形方法は特に限定されないが、金属塊から、点火器保持部５、ハウジング保持部９、かしめ溝１０を鍛造加工方法により成形する際に、同時に切り欠き１２Ａ、切り欠き１２Ｆ、凹凸１５を成形する一括鍛造による製造工程を採用することが、高価な切削加工を用いずとも、金型を用いて鍛造加工により安価に製造できることから、特に好ましい製造方法として挙げることができる。

本発明に従うその他の態様のガス発生器として、図３（ａ）〜（ｅ）に示したホルダー７Ａ〜７Ｅをそれぞれ具えるガス発生器を挙げることができる。以下、ホルダー７Ａ〜７Ｅを具えるガス発生器についてその製造工程を説明し、当該ガス発生器の態様を説明する。まず、ホルダー７Ａ〜７Ｅの円筒鍔状の点火器保持部５の円筒内部に、Ｏリング８を介在させて電極ピン４ｃを孔１３に挿入し、点火器４を収容する。これを点火器保持部の先端部５０Ａを縮径する方向に押圧変形することにより、点火器４がかしめ固定され、ホルダー７Ａ〜７Ｅと点火器４との組立体が得られる。次いで、ガス発生剤３を充填したカップ状のハウジング２を、得られたホルダー７Ａ〜７Ｅと点火器４との組立体のかしめ溝１０に挿入し、ハウジング保持部９の先端部９０Ａを縮径する方向に押圧変形することにより、ハウジング２がかしめ固定され、本発明に係る別態様のガス発生器が得られる。点火器保持部５をかしめる工程において、先端部５０Ａは切り欠き１２Ａ〜１２Ｅを有することから、かしめによる縮径歪みが軽減される。これにより縮径した部分の歪みが小さく、更に縮径部の外径の増大（座屈）が少なくなることから、点火器保持部５と点火器４との間に隙間が生じにくくなり、ガス発生器の信頼性及び耐久性が向上することとなる。また、少ないかしめ力により端部５０Ａの押圧変形が可能となるため、製造が容易となる。更に、点火器４への負荷重も小さくなることから点火器４の破損の可能性も少なくなる。更にまた、切り欠き１２Ａ〜１２Ｅを設けることにより、ホルダー７の製造に必要な金属材料の量が少なくなり、ガス発生器の軽量化と低コスト化が達成される。

この発明に従うその他の発明のガス発生器として、図４（ａ）〜（ｃ）に示したホルダー７Ｆ〜７Ｈを具えるガス発生器を挙げることができる。以下、ホルダー７Ｈを用いたこの発明に従うガス発生器についてその製造工程を説明し、当該ガス発生器の態様を説明する。まず、ホルダー７Ｈの円筒鍔状の点火器保持部５の円筒内部に点火器４を挿入し、端部５０Ａを縮径する方向に押圧変形し、点火器４をかしめ固定することにより、ホルダー７Ｈと点火器４との組立体が得られる。次いで、ガス発生剤３を充填したカップ状のハウジング２を、得られたホルダー７Ｈと点火器４との組立体のかしめ溝１０に挿入し、ハウジング保持部９の端部９０Ａを縮径する方向に押圧変形することにより、ハウジング２がかしめ固定され、ホルダー７Ｈを用いたガス発生器１を得ることができる（図４（ｅ）に当該ガス発生器においてハウジング２及びガス発生剤３を取り除いた状態のホルダー７Ｈと点火器４との組立体を示す）。点火器保持部５をかしめる工程において、端部５０Ａは切り欠き１２Ａを有することから、かしめによる縮径歪みが軽減されている。これにより縮径した部分の歪み、及び縮径部の外径の増大（座屈）が少なくなることから、点火器保持部５と点火器４との間に隙間が生じにくくなり、ガス発生器１の信頼性及び耐久性が向上することとなる。また、ハウジング保持部９をかしめる工程において、端部９０Ａは切り欠き１２Ｆを有することから、かしめによる縮径歪みが軽減されて、縮径した部分の歪み及び外径の増大（座屈）が少なくなることから、ハウジング保持部９と点火器４との間に隙間が生じにくくなり、ガス発生器１の信頼性及び耐久性が更に向上することとなる。このとき、ハウジング２の開口のフランジ部１４のかしめ溝１０の底面の凹凸１５に当接する部分が、ハウジング保持部９のかしめ応力により、この凹凸１５の形状に合致する形状に塑性変形を受け、前記凹凸１５と塑性変形されたハウジング２のフランジ部１４が係合して、ハウジング２の回転が抑制され、固定がより堅固なものになるとともに、組み付け部における気密性が向上することとなる。また、切り欠き１２Ａ及び１２Ｆを設けたことにより、少ないかしめ応力により端部５０Ａ及び端部９０Ａの押圧変形が可能となるため、ガス発生器１の製造が容易となる。更にまた、点火器４への負荷重も小さくなることから点火器４の破損の可能性も少なくなる。加えて、点火器保持部５及びハウジング保持部９に切り欠き１２Ａ及び１２Ｆをそれぞれ設けることにより、ホルダー７の製造に必要な金属材料の量が少なくなり、ガス発生器１の更なる軽量化と低コスト化が達成される。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

以上の説明から明らかなように、この発明に従い、ホルダー構造の適正化を図ることにより、信頼性及び耐久性を向上させ、かつ、軽量化及び低コスト化を達成したガス発生器を提供することができる。

１、１０１ ガス発生器
２ ハウジング
３ ガス発生剤
４ 点火器
４ａ 点火器カップ
４ｂ 点火器の基部
４ｃ 電極ピン
５、１０５ 点火器保持部
５０ 縮径後の点火器保持部の先端部
５０Ａ 点火器保持部の先端部
６ コネクター挿入部
７、１０７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ、７Ｇ、７Ｈ ホルダー
８ Ｏリング
９０ 縮径後のハウジング保持部の先端部
９０Ａ ハウジング保持部の先端部
９ ハウジング保持部
１０ かしめ溝（溝部）
１１ ガス発生室
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ 切り欠き
１３ （電極ピン用の）孔
１４ フランジ部
１５ 溝部の底面の凹凸

Claims (9)

1. ガス発生剤が充填されたハウジング、点火器、及び、該点火器を保持する円筒状のホルダーを具えるガス発生器であって、
   該ホルダーは該点火器を保持する保持部を有し、該保持部は円筒状で先端部が縮径しており、該縮径している先端部から円筒状の保持部の根元部へと、縮径している先端部を切り欠いて延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えることを特徴とするガス発生器。
2. 前記切り欠きを複数具え、該複数の切り欠きをホルダーの周方向に等間隔に配設してなる、請求項１に記載のガス発生器。
3. 前記切り欠きを複数具え、該複数の切り欠きは、同一形状を有する、請求項１又は２に記載のガス発生器。
4. 前記ホルダーは、ハウジングを挿入する溝部、及び、該溝部に挿入されるハウジングを固定する円筒鍔状であって先端部が縮径したハウジング保持部を有し、該ハウジング保持部の円筒鍔の先端部から該円筒鍔の根元部へと、縮径している先端部を切り欠いて延在する、少なくとも１つの切り欠きを具える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガス発生器。
5. 前記ホルダーは、ハウジングを挿入する溝部、及び、該溝部に挿入されるハウジングを固定する円筒鍔状であって先端部が縮径したハウジング保持部を有し、前記溝部の底面に凹凸を有し、該ハウジングの溝部の底面と当接する部位は、該凹凸に合致した形状を有してなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス発生器。
6. ガス発生器用のホルダーであって、該ホルダーは、点火器を挿入し該点火器に対しかしめて固定するための円筒鍔状の点火器保持部、該点火器の電極ピンを通すための少なくとも１つの孔、ハウジングを挿入し保持するための溝部、及び該溝部に挿入されたハウジングをかしめて固定するための円筒鍔状のハウジング保持部からなり、
   該点火器保持部は、その円筒鍔の先端部から該円筒鍔の根元部へと延在する、少なくともと１つの切り欠きを具えてなることを特徴とするガス発生器用のホルダー。
7. 前記切り欠きを複数具え、該複数の切り欠きをホルダーの周方向に等間隔に配設してなる、請求項６に記載のガス発生器用のホルダー。
8. 前記ハウジング保持部は、その円筒鍔の先端部から該円筒鍔の根元部へと延在する、少なくとも１つの切り欠きを具えてなる、請求項６又は７に記載のガス発生器用のホルダー。
9. 前記溝部の底面に凹凸を有する、請求項６〜８のいずれか一項に記載のガス発生器用のホルダー。

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