JP2014073743A - ガス発生器とその組立方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】組立作業性の良いガス発生器の提供。
【解決手段】ガス発生器の部品である点火室カップ部材32と第1点火器組立体21が、点火室カップ部材32の内周壁面と第1点火器組立体21の第1点火器カラーの固定部50の外周壁面が圧入され、かつ点火室カップ部材32の内周壁面と第1点火器カラーのガイド部54の外周壁面との間には環状間隙52が形成された状態で固定されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、エアバッグ装置など、車輌の人員拘束装置等に使用されるガス発生器とその組立方法に関する。
エアバッグを展開させるためのガス発生器は、ハウジング内に様々な部品が収容されており、それらの部品同士は溶接などの固定手段で固定されている。
しかし、コストの削減と組み立ての簡便性から、溶接を使用せずに部品同士を圧入させた状態で嵌合させて固定する方法がある。
特許文献1のガス発生器10は、ハウジング12を構成するベース16の底部に開口36、38が形成され、そこにイニシエータ62を保持するアダプタープラグ70が固定されている。アダプタープラグ70に対してカップ状のハウジング52が取り付けられており、ハウジング52の開口部は、アダプタープラグ70により閉塞されている。
特許文献1のガス発生器10を組み立てる場合には、アダプタープラグ70にハウジング52を圧入するようにして嵌め込むが、アダプタープラグ70厚さ(ハウジング52に対する嵌め込み方向の厚さ)が厚いため、圧入するときには大きな荷重が必要となる。
そのため、圧入作業中にハウジング52がアダプタープラグ70に対して斜めに装着された状態となったようなときには、そのまま無理に圧入を続けようとするとさらに大きな荷重が必要となり、ハウジング52が変形するおそれもある。
このような場合、圧入作業の途中でハウジングの傾きを修正することが望ましいが、一旦ハウジング52がアダプタープラグ70に対して斜めに装着された場合には、ハウジング52の開口部がアダプタープラグ70に食い込んだ状態になっていることが多く、傾きを修正することは困難である。
特許文献2の図3に示されたガス発生器では、点火器の金属製カラー2に筒部材が嵌め込まれているが、筒部材は、金属製カラー2に当接されている部分の内径が拡大され、かつ内周面に金属製カラー2を嵌め込むための段差が形成されている。このため、筒部材は金属製カラー2に対して圧入されていない。
米国特許公報第6,139,055号明細書 特開2003−161599号公報
本発明は、点火器組立体に嵌め込んで固定されているカップ部材を含むものであり、組立作業が容易であり、組立時におけるカップ部材を含む部材の変形や損傷の発生率が低減されたガス発生器と、その組立方法を提供することを課題とする。
請求項1の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
前記点火器組立体が、
点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
前記金属製カラーが、
ハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されている固定部と、前記固定部と接して軸方向に形成されたガイド部を有しているものであり、
前記金属製カップと前記金属製カラーが、
前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の外径(D2)がD1>D2、
前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)がD1≧R1、
前記ガイド部の外径(D2)と前記金属製カップの内径(R1)がR1>D2、
を満たしており、
前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成された状態で固定されている、ガス発生器とその組立方法を提供する。
請求項1の発明のガス発生器は、点火器組立体と金属製カップ部材との相互の配置状態(固定状態)に特徴があるものであり、他の構成要素については公知のガス発生器と同じにすることができる。
請求項1の発明のガス発生器における金属製カップ部材は、カップ形状のもののほか、筒状のもの、筒状のもので一端側開口部が蓋で閉塞されたものを使用することができる。
金属製カップ部材により形成される薬剤充填室は、伝火薬乃至は点火剤としてのガス発生剤を充填した伝火室乃至は点火室、ガス源となるガス発生剤を充填した燃焼室である。
請求項1の発明のガス発生器は、上記寸法関係を満たしているため、点火器組立体の中心軸と金属製カップ部材の中心軸を一致させた状態で嵌め込む過程で、前記中心軸同士がずれた場合であっても、ガイド部において金属製カップ部材の中心軸の位置を容易に修正できるため、嵌め込み作業時における部品の変形や破損のリスクが大きく軽減される。
その後、金属製カップ部材を固定部に圧入するとき、ガイド部によって金属製カップ部材が軸に沿った状態となり、金属製カップ部材の変形抑制効果が高められる。
そして、金属製カップの内径(R1)と固定部の外径(D1)がD1≧R1の関係を満たしているため、金属製カップ部材の内周壁面が固定部の外周壁面に圧入された状態で固定される。
金属製カップ部材と金属製カラーは、同じ金属からなるものでもよいが、異なる金属からなるものが好ましく、特に硬度(例えばビッカース硬さ)に差のある異なる金属からなるものが好ましい。この場合、たとえば、金属製カップ部材の硬度が高くなり、金属製カラーの硬度が低くなるようにすることができ、硬度の関係が逆であっても良い。
例えば、金属製カップ部材としてステンレスからなるものを使用し、金属製カラーとしてアルミニウムや炭素鋼からなるものを使用することができる。
このように硬度差のある金属からなる金属製カップ部材と金属製カラーを使用すると、金属製カップ部材を圧入するときの変形などを抑制できるほか、固定部の周面を削り取るようにして圧入することができるため、圧入状態がより高められるので好ましい。
請求項2の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
前記点火器組立体が、
点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
前記金属製カラーが、
ハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されている固定部と、前記固定部と前記樹脂部の間に形成されたガイド部を有しているものであり、
前記ガイド部が、前記固定部と接する部分の外径(D3)が最大で、軸方向反対側部分の外径(D4)が最小である傾斜面を有しているものであり、
前記金属製カップと前記金属製カラーが、
前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の最大外径(D3)がD1=D3、
前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の最大外径(D3)がD1=D3≧R1、
前記ガイド部の最小外径(D4)と前記金属製カップの内径(R1)がR1>D4、
を満たしており、
前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成された状態で固定されている、ガス発生器とその組立方法を提供する。
請求項2の発明のガス発生器は、ガイド部の形状が請求項1の発明のものとは異なるほかは、同じものである。
ガイド部は、固定部と接する部分の外径(D3)が最大で、軸方向反対側部分の外径(D4)が最小である傾斜面(断面形状が台形)を有している。
上記寸法関係を満たしているため、請求項1の発明と同様に、点火器組立体の中心軸と金属製カップ部材の中心軸を一致させた状態で嵌め込む過程で前記中心軸同士がずれた場合であっても、ガイド部において金属製カップ部材の中心軸の位置を容易に修正できるため、嵌め込み作業時における部品の変形や破損のリスクが大きく低減される。
請求項3の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
前記点火器組立体が、
点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
前記金属製カップと前記金属製カラーが、
前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の外径(D5)がD1=D5、
前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の外径(D5)がD1=D5≧R1、
を満たしており、
前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器とその組立方法を提供する。
請求項3の発明のガス発生器は、ガイド部の形状および材質が請求項1の発明のものとは異なるほかは同じものである。ガイド部は樹脂からなるものである。
上記寸法関係を満たしており、ガイド部が樹脂であるため、請求項1の発明と同様に、点火器組立体の中心軸と金属製カップ部材の中心軸を一致させた状態で嵌め込む過程で前記中心軸同士がずれた場合であっても、ガイド部において金属製カップ部材の中心軸の位置を容易に修正できるため、嵌め込み作業時における部品の変形や破損のリスクが大きく低減される。
なお、D5>R1であっても、金属製カップ部材と樹脂との硬度差が大きいため、金属製カップ部材をガイド部に嵌め込むときには、ガイド部外周面の樹脂を削り取りながら嵌め込むことができるため、嵌め込み作業は円滑に実施される。
請求項4の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
前記点火器組立体が、
点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
前記ガイド部が、前記固定部と接して軸方向に形成された第2ガイド部と、前記第2ガイド部と接して軸方向に形成された第1ガイド部を有しており、
前記金属製カップと前記金属製カラーが、
前記固定部の外径(D1)と前記第1ガイド部の外径(D6)がD1=D6、
前記固定部の外径(D1)と前記第2ガイド部の外径(D7)がD1>D7
前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記第1ガイド部の外径(D6)がD1=D6≧R1、
前記金属製カップの内径(R1)と前記第2ガイド部の外径(D7)がR1>D7、
を満たしており、
前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記第2ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成され、前記金属製カップ部材の内周壁面と第1ガイド部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器とその組立方法を提供する。
請求項4の発明のガス発生器は、ガイド部の形状および材質が請求項1の発明のものとは異なるほかは同じものである。ガイド部は樹脂からなるものである。
上記寸法関係を満たしており、ガイド部が樹脂からなるものであるため、請求項1の発明と同様に、点火器組立体の中心軸と金属製カップ部材の中心軸を一致させた状態で嵌め込む過程で前記中心軸同士がずれた場合であっても、第2ガイド部において金属製カップ部材の中心軸の位置を容易に修正できるため、嵌め込み作業時における部品の変形や破損のリスクが大きく低減される。
なお、D6>R1であっても、金属製カップ部材と樹脂との硬度差が大きいため、金属製カップ部材を第1ガイド部に嵌め込むときには、第1ガイド部外周面の樹脂を削り取りながら嵌め込むことができるため、嵌め込み作業は円滑に実施される。
請求項5の発明は、課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
前記点火器組立体が、
点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
前記ガイド部が、円柱部と円柱部の外周面から放射状に突き出された複数の突出部を有しているものであり、
前記金属製カップと前記金属製カラーが、
前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の突出部先端を通る円の外径(D8)がD1=D8≧R1、
を満たしており、
前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の突出部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器とその組立方法を提供する。
請求項5の発明のガス発生器は、ガイド部の形状および材質が請求項1の発明のものとは異なるほかは、同じものである。ガイド部は樹脂からなるものである。
上記寸法関係を満たしており、ガイド部が樹脂からなるものであるため、請求項1の発明と同様に、点火器組立体の中心軸と金属製カップ部材の中心軸を一致させた状態で嵌め込む過程で前記中心軸同士がずれた場合であっても、第2ガイド部において金属製カップ部材の中心軸の位置を容易に修正できるため、嵌め込み作業時における部品の変形や破損のリスクが大きく低減される。
なお、D8>R1であっても、金属製カップ部材と樹脂との硬度差が大きいため、金属製カップ部材をガイド部に嵌め込むときには、ガイド部外周面の樹脂を削り取りながら嵌め込むことができるため、嵌め込み作業は円滑に実施される。
本発明のガス発生器によれば、組立時におけるカップ部材や点火器組立体の破損の発生率が大きく低減される。
本発明のガス発生器の軸方向の断面図。 図1に示すガス発生器の点火器組立体とカップ部材の組立方法の説明図(軸方向の断面図)。 図2とは別実施形態の点火器組立体を使用したときの点火器組立体とカップ部材の組立方法の説明図(軸方向の断面図)。 図2とはさらに別実施形態の点火器組立体を使用したときの点火器組立体とカップ部材の組立方法の説明図(軸方向の断面図)。 図2とはさらに別実施形態の点火器組立体の斜視図。 図2とはさらに別実施形態の点火器組立体の斜視図。
(1)図1、図2のガス発生器
図1に示すガス発生器10は、点火器組立体21と点火器カップ部材32の固定状態が異なるほかは、特開2007−15675号公報の図1に示すガス発生器と同じものである。
エアバッグ用ガス発生器10は、ディフューザシェル12とクロージャシェル13とが接合一体化されたハウジング11により、外殻容器が形成されている。
ディフューザシェル12の周壁部には複数のガス排出口14が形成されている。そしてガス排出口14は、内側からアルミニウム製のシールテープ15で閉塞され、ハウジング11内部が気密に維持されている。
クロージャシェル13は壁面となる底面13aに2つの穴が設けられ、それぞれに第1点火手段(第1点火器組立体)21と第2点火手段(第2点火器組立体)25が取り付けられている。
第1点火器組立体21は、第1点火器カラー22に固定された第1点火器23を有しており、第1点火器カラー22と第1点火器23は樹脂29で一体化されている。
第2点火器組立体25は、第2点火器カラー26に固定された第2点火器27を有しており、第2点火器カラー26と第2点火器27は樹脂29で一体化されている。
第1点火器カラー22と第2点火器カラー26は、炭素鋼製である。
ハウジング11によって形成される空間は第1燃焼室31であり、環状のフィルタ45の内部には、図示していない第1ガス発生剤が充填されている。
また第1燃焼室31には点火室カップ部材32が配置されている。点火室カップ部材32は、内径が均一で底部32aを有するカップであるが、一端開口部を蓋で閉塞した筒でもよい。本実施例では、点火室カップ部材32はステンレス製である。
点火室カップ部材32の周壁部32bには、点火室33と第1燃焼室31とを連通する連通孔34が形成されている。連通孔34は第1ガス発生剤をできるだけ均等に着火することができるよう、その形成位置や数が調整されており、作動前にはシールテープ(図示せず)などで閉塞されていてもよい。
点火室カップ部材32は第1点火器組立体21に被せられて固定されており、その内部の空間は点火室33となっている。点火室33は内部に第1点火器23と、それによって着火・燃焼される公知の伝火薬(ボロン硝石などの黒色火薬や、燃焼温度の高いガス発生剤など)が充填されている。
次に図1、図2により点火室カップ部材32の第1点火器組立体21に対する固定状態を説明する。
図2に示すように、第1点火器カラー22は、底面13aの穴に一部がはめ込まれ、残部が底面13a内側に突き出されている固定部50と、固定部50と接して軸方向に形成されたガイド部54を有している。固定部50とガイド部54は炭素鋼製である。
第1点火器カラー22の固定部50の外径(D1)とガイド部54の外径(D2)はD1>D2の関係を満たしている。D1とD2は、例えばD2/D1=0.96〜0.99の範囲とすることができる。
このような外径差があるため、固定部50とガイド部54の境界部分には環状面51が形成されている。環状面51の外周縁部分は、点火室カップ部材32を嵌め込むときの作業性を良好にする観点から、丸みを帯びるように面取り加工をしてもよい。
点火室カップ部材32の内径(R1)と固定部50の外径(D1)はD1≧R1の関係を満たしている。またD1>R1の場合は、点火室カップ部材32の圧入前はD1がR1よりも0.1mm程度大きくすることが出来る。
ガイド部54の外径(D2)と点火室カップ部材32の内径(R1)はR1>D2の関係を満たしている。
固定部50の軸方向の長さ(L1)とガイド部54の軸方向の長さ(L2)は、図面ではL2>L1となっているが、逆の長さ関係でもよいし、同じ長さでもよい。固定部50の軸方向の長さ(L1)は3〜6mmとすることができ、ガイド部54の軸方向の長さ(L2)は3mm程度とすることができる。
図1、図2(b)のガス発生器10においては、点火室カップ部材32は、点火室カップ部材32の内周壁面と固定部50の外周壁面が圧入されており、点火室カップ部材32の内周壁面とガイド部54の外周壁面との間には環状間隙52が形成された状態で固定されている。なお、点火室カップ部材32は、固定部50とガイド部54に対応する部分が一定の内径を有している。
底部32aは、ハウジング11の天井面12aに当接されている。開口部32cは、ハウジング11の底面13aに配置されたガスケットシート18に当接されている。このガスケットシート18は点火室33および第2燃焼室35の内部を気密に維持する機能がある。しかし、その目的が達成できるのであれば、ガスケットシート18は省略することができる。
第1燃焼室31の内部の点火室カップ部材32に隣接した位置には、燃焼室カップ部材41が配置されている。
燃焼室カップ部材41の内部には、第2燃焼室35が形成されており、図示していない第2ガス発生剤が充填されている。燃焼室カップ部材41の内径は、点火室カップ部材32の内径よりも大きい。
燃焼室カップ部材41は底部41aを有するカップ形状であり、開口部41cが第2点火器カラー26に圧入されている。燃焼室カップ部材41と第2点火器カラー26の固定状態は特開2007−15675号公報の図1と同じであるが、上記した点火室カップ部材32と第1点火器組立体21の固定状態と同じようにすることができる。
燃焼室カップ部材41の底部41aは、ハウジング11の天井面12aに当接されている。開口部41cの周縁は、ハウジング11の底面13aに配置したガスケットシート18に当接されている。
燃焼室カップ部材41の周壁部41bには、第2燃焼室35と第1燃焼室31とを連通する連通孔42が形成されており、ステンレス製のシールテープ42aによって外側(第1燃焼室31側)から覆われている。このシールテープ42aは、第1ガス発生剤が燃焼したときには連通孔42を開口させず、第2ガス発生剤が作動したときのみ連通孔42を開口させるものである。なお、シールテープ42a以外にも、特開2010−070073号公報のようなカップ型の部材を被せて連通孔42を閉塞することができる。
次に図1、図2に示すガス発生器の組立方法について説明する。
図1に示すガス発生器の組立方法自体は公知の方法を適用できるが、本発明では、図2(a)、(b)に示すような、ハウジング底面13aに固定された第1点火器組立体21に点火室カップ部材32を嵌め込んで固定する工程は新規である。
図2(a)に示すように、点火室カップ部材32は、第1点火器組立体21(第1点火器23)の点火部23aから被せる。
このとき、点火室カップ部材32の中心軸と点火器組立体21の中心軸X1を一致させた状態で、点火室カップ部材32の開口部32cから、第1点火器カラー22のガイド部54を通過させて行き、最後に固定部50に対して圧入して固定する。
このようにして点火室カップ部材32を点火器組立体21に嵌め込む工程において、点火室カップ部材32が傾いて、点火室カップ部材32と点火器組立体21の中心軸X1がずれた場合には、そのまま点火室カップ部材32を押し込むと、点火室カップ部材32が変形したり、逆に第1点火器カラー22が破損したりすることがある。こうなると二度とそれらの部材が使えなくなる。
しかし、本発明のガス発生器では、上記した寸法関係を満たしているため、点火室カップ部材32の開口部32cがガイド部54を通過する段階において、点火室カップ部材32と点火器組立体21の中心軸X1のずれを修正することができる。つまり固定部50は、点火室カップ部材32が圧入される部分である。またガイド部54は、点火室カップ部材32の開口部32cが軸X1に沿って環状面51まで導入される間、軸X1に対する傾きを規制している。
そして、修正した後で点火室カップ部材32を押し込むことで、図2(b)に示すように点火室カップ部材32と固定部50を圧入させることができる。また点火室カップ部材32をガイド部54まで嵌めたときには、おのずと第1点火室カップ部材32が第1点火器組立体21の中心軸X1に沿った状態となるため、固定部50における圧入過程での変形や破損が発生しにくい。
次に、図1のガス発生器10の作動状態を説明する。
図1のガス発生器は通常それぞれの点火器23、27が作動回路(コントロールユニット)に接続され、外部からの衝撃の大きさに応じて第1点火器23と第2点火器27が同時に作動する場合、第1点火器23のみが作動する場合、第1点火器23が先に作動して第2点火器27が遅れて作動する場合がある。しかし以下の説明においては、第1点火器23が先に作動して第2点火器27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23が作動点火して伝火薬を着火燃焼させる(点火室33内に燃焼生成物を発生させる)。その後、連通孔34を通って燃焼生成物が第1燃焼室31内に放出され、第1ガス発生剤が着火、燃焼させる。このとき、点火室カップ部材32と固定部50が圧入されているため、開口部32c側から燃焼生成物が漏れる可能性が低い。
第1ガス発生剤が燃焼して高温の燃焼ガスが生じ、それがフィルタ45を通って濾過及び冷却された後、シールテープ15を破り、ガス排出口14から排出され、エアバッグを膨張させる。
このとき、第2燃焼室35は燃焼室カップ部材41に形成された連通孔42が、ステンレス製のシールテープ42aで閉塞された状態であるため、高温の燃焼ガスは第2燃焼室35には進入しない。このため第2ガス発生剤は燃焼することはない。
僅かに遅れて第2点火器27が作動して、第2ガス発生剤を着火燃焼させる。そして高温の燃焼ガスが発生し、第2燃焼室35内の圧力が高くなる。この圧力上昇によって連通孔42を覆うシールテープ42aは脱落するように外れ、連通孔42が開口する。すると第2ガス発生剤からの燃焼ガスは連通孔42を通って第1燃焼室31に流れ込み、フィルタ45を通って濾過及び冷却された後、ガス排出口14から排出され、さらにエアバッグを膨張させる。
(2)図3のガス発生器
図3(a)、(b)は、それぞれ図2(a)、(b)に対応する図である。図3では、ガイド部154の形状が図2のガイド部54と異なっているが、そのほかの部分は図1のガス発生器と同一である。
第1点火器組立体121は、第1点火器カラー122に固定された第1点火器23を有しており、第1点火器カラー122と第1点火器23は樹脂129で一体化されている。
第1点火器カラー122は、固定部150とガイド部154を有している。
ガイド部154は、固定部150と接する部分の外径(D3)が最大で、軸方向反対側部分の外径(D4)が最小である傾斜面を有している。(図3においてD4が示す部分の長さが誤っているようなので、図3の修正をお願いします。)
ガイド部154の最大外径(D3)と最小外径(D4)は、例えばD4/D3=0.96〜0.99の範囲とすることができる。
固定部150の外径(D1)とガイド部154の最大外径(D3)はD1=D3である。
点火室カップ部材32の内径(R1)と固定部150の外径(D1)およびガイド部の最大外径(D3)は、D1=D3≧R1の関係を満たしている。
D1=D3>R1の場合は、点火室カップ部材32の圧入前はD1およびD3がR1よりも0.1mm大きくすることができる。
ガイド部154の最小外径(D4)と点火室カップ部材32の内径(R1)はR1>D4の関係を満たしている。なお、点火室カップ部材32は、固定部150とガイド部154に対応する部分が一定の内径を有している。
さらに固定部150の軸方向の長さ(L1)とガイド部154の軸方向の長さ(L2)はL2≧L1の関係を満たしている。固定部150の軸方向の長さ(L1)は3〜6mmとすることができ、ガイド部154の軸方向の長さ(L2)は3mm程度である。
次に図3に示す構造を有するガス発生器の組立方法について説明する。
図3(a)に示すように、点火室カップ部材32は、第1点火器組立体121(第1点火器23)の点火部23aから被せる。
このとき、点火室カップ部材32の中心軸と点火器組立体121の中心軸X1を一致させた状態で、点火室カップ部材32の開口部32cから、第1点火器カラー122のガイド部154を通過させて行き、最後に固定部150に対して圧入して固定する。
このようにして点火室カップ部材32を点火器組立体121に嵌め込む工程において、点火室カップ部材32が傾いて、点火室カップ部材32と点火器組立体121の中心軸X1がずれた場合には、そのまま点火室カップ部材32を押し込むと、点火室カップ部材32が変形したり、逆に第1点火器カラー122が破損したりすることがある。その場合二度とそれらの部材が使えなくなる。
しかし、本発明のガス発生器では、上記した寸法関係を満たしているため、点火室カップ部材32の開口部32cがガイド部154を通過する段階において、点火室カップ部材32と点火器組立体121の中心軸X1のずれを修正することができる。つまり固定部50は、点火室カップ部材32が圧入される部分である。またガイド部54は、点火室カップ部材32の開口部32cが軸X1に沿って導入される間、軸X1に対する傾きを規制している。
そして、修正した後で点火室カップ部材32を押し込むことで、図3(b)に示すように点火室カップ部材32と固定部150を軸X1に沿って圧入させることができる。また点火室カップ部材32をガイド部154まで嵌めたときには、おのずと第1点火室カップ部材32が第1点火器組立体121の中心軸X1に沿った状態となるため、固定部150における圧入過程での変形や破損が発生しにくい。
このようにして固定したとき、点火室カップ部材32の内周壁面とガイド部154の外周壁面との間には環状間隙152が形成された状態で固定されている。
(3)図4のガス発生器
図4(a)、(b)は、それぞれ図2(a)、(b)に対応する図である。図4では、第1点火器組立体221の構造が図2とは異なっているが、そのほかの部分は図1のガス発生器と同一である。
第1点火器組立体221は、第1点火器カラー222に固定された第1点火器23を有しており、第1点火器カラー222と第1点火器23は樹脂229で一体化されている。
そして、第1点火器カラー222の大部分は樹脂229に埋設された状態であり、底面13a側の一部が露出されて、固定部250が形成されている。
図4の実施形態では、第1点火器カラー222の大部分は樹脂229に埋設されているため、樹脂229の外周壁面がガイド部254となる。
固定部250の外径(D1)とガイド部254の外径(D5)は同一である。
またD1=D5≧R1であり、点火室カップ部材32の圧入前はD1およびD5がR1よりも0.1mm大きくすることができる。
固定部250の軸方向の長さ(L1)とガイド部254の軸方向の長さ(L2)は、図面ではL2>L1となっているが、逆の長さ関係でもよいし、同じ長さでもよい。固定部250の軸方向の長さ(L1)は3〜6mmとすることができ、ガイド部254の軸方向の長さ(L2)は3mm程度とすることができる。なお、点火室カップ部材32は、固定部250とガイド部54に対応する部分が一定の内径を有している。
次に図4に示す構造を有するガス発生器の組立方法について説明する。
図4(a)に示すように、点火室カップ部材32は、第1点火器組立体221(第1点火器23)の点火部23aから被せる。
このとき、点火室カップ部材32の中心軸と第1点火器組立体221の中心軸X1を一致させた状態で、点火室カップ部材32の開口部32cから、ガイド部254を通過させて行き、最後に固定部250に対して圧入して固定する。
このようにして点火室カップ部材32を点火器組立体221に嵌め込む工程において、点火室カップ部材32が傾いて、点火室カップ部材32と点火器組立体221の中心軸X1がずれた場合には、そのまま点火室カップ部材32を押し込むと、点火室カップ部材32が変形したり、逆に第1点火器カラー222が大きく破損したりすることがある。その場合、それらの部品は二度と使用できなくなる。
しかし、本発明のガス発生器では、上記した寸法関係を満たしており、かつ点火室カップ部材32が金属製で硬く、ガイド部254は樹脂製で相対的に軟らかいため、点火室カップ部材32の開口部32cがガイド部254を通過する段階において、点火室カップ部材32と点火器組立体221の中心軸X1のずれを修正することができる。つまり固定部250は、点火室カップ部材32が圧入される部分である。またガイド部254は点火室カップ部材32がはめ込まれる間に周壁面が削れてもよく、点火室カップ部材32が軸X1に沿って導入される間、軸X1に対する傾きを規制している。ガイド部254は点火室カップ部材32の内周面に当接しておればよく、固定部250のように圧入固定の機能はなくてもよい。
そして、修正した後で点火室カップ部材32を押し込むことで、図4(b)に示すように点火室カップ部材32と固定部250を軸X1に沿って圧入させることができる。また点火室カップ部材32をガイド部254まで嵌めたときには、樹脂229部分では第1点火室カップ部材32が第1点火器組立体221の中心軸X1に沿った状態に合わせやすく、圧入過程での変形や破損が発生しにくい。
なお、点火室カップ部材32を押し込んで行く過程において、ガイド部254の樹脂が削り取られることも考えられるが、その量は僅かであり、第1点火器組立体221の作動や、第1点火器組立体221と点火室カップ部材32の圧入状態に影響を与えるものではない。
(3)図5のガス発生器
図5は、図2(a)に対応する図(但し、斜視図)である。図5では、第1点火器組立体321の構造が図2とは異なっているが、そのほかの部分は図1のガス発生器と同一である。
第1点火器組立体321は、第1点火器カラー322に固定された第1点火器23を有しており、第1点火器カラー322と第1点火器23は樹脂329で一体化されている。
第1点火器カラー322は、図2〜図4と同様にハウジング底面13aの穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されて固定部350となっている。
第1点火器カラー322の残部を包囲している樹脂部329は、点火部23aに接している第1ガイド部354aと、第1ガイド部354aと固定部322の間の第2ガイド部354bを有している。第1ガイド部354aは第2ガイド部354bよりも外側に突出しているが、円周方向に連続した突起でなくとも、不連続な複数の突起とすることができる。
固定部350の外径(D1)と第1ガイド部354aの外径(D6)は同じである。
固定部350の外径(D1)と第2ガイド部354bの外径(D7)はD1>D7である。
図2〜図4と同様に第1点火器組立体321に嵌め込む点火室カップ部材32の内径(R1)と固定部350の外径(D1)および第1ガイド部354aの外径(D6)は、D1およびD6は、D1=D6≧R1の関係を満たしている。
D1>R1の場合は、点火室カップ部材32圧入前はD1およびD6がR1よりも0.1mm大きくすることができる。
点火室カップ部材32の内径(R1)と第2ガイド部354bの外径(D7)はR1>D7の関係を満たしている。
固定部350の軸方向の長さ(L1)と第1ガイド部354aおよび第2ガイド部35bの軸方向の合計長さ(L2)は、図面ではL2>L1となっているが、逆の長さ関係でもよいし、同じ長さでもよい。固定部350の軸方向の長さ(L1)は3〜6mmであり、第1ガイド部354aと第2ガイド部354bの軸方向の合計長さ(L2)は3mm程度である。なお、点火室カップ部材32は、固定部350と樹脂329に対応する部分が一定の内径を有している。
次に図5に示す構造を有するガス発生器の組立方法について説明する。
点火室カップ部材32は、図2〜図4と同様にして、第1点火器組立体321(第1点火器23)の点火部23aから被せる。
このとき、点火室カップ部材32の中心軸と第1点火器組立体321の中心軸X1を一致させた状態で、点火室カップ部材32の開口部32cから、第1ガイド部354aと第2ガイド部354bを通過させて行き、最後に固定部350に対して圧入して固定する。
このようにして点火室カップ部材32を点火器組立体321に嵌め込む工程において、点火室カップ部材32が傾いて、点火室カップ部材32と点火器組立体321の中心軸X1がずれた場合には、そのまま点火室カップ部材32を押し込むと、点火室カップ部材32が変形したり、第1点火器カラー322が大きく破損したりすることがあり、その場合は二度とそれらの部品は使用できなくなる。
しかし、本発明のガス発生器では、上記した寸法関係を満たしており、かつ点火室カップ部材32が金属製で硬く、第1ガイド部354aは樹脂製で相対的に軟らかいため、点火室カップ部材32の開口部32cが第1ガイド部354aと第2ガイド部354bを通過する段階において、点火室カップ部材32と点火器組立体221の中心軸X1のずれを修正することができる。つまり固定部350は、点火室カップ部材32が圧入される部分である。
また第1ガイド部354aは点火室カップ部材32がはめ込まれる間に周壁面が削れてもよく、点火室カップ部材32が軸X1に沿って導入される間、軸X1に対する傾きを規制している。第1ガイド部354aは点火室カップ部材32の内周面に当接していればよく、固定部350のように圧入固定の機能はなくてもよい。
そして、修正した後で点火室カップ部材32を押し込むことで、図2〜図4に示すように点火室カップ部材32と固定部350を軸X1に沿って圧入させることができる。点火室カップ部材32を第2ガイド部354bまで嵌めたときには、樹脂329部分では第1点火室カップ部材32が第1点火器組立体321の中心軸X1に沿った状態に合わせやすく、固定部350での圧入過程で変形や破損が発生しにくい。点火室カップ部材32の内周壁面と第2ガイド部354bの外周壁面との間には環状間隙が形成される。
なお、点火室カップ部材32を押し込んで行く過程において、第1ガイド部354aの樹脂が削り取られることも考えられるが、その量は僅かであり、第1点火器組立体321の作動や、第1点火器組立体321と点火室カップ部材32の圧入状態に影響を与えるものではない。
(4)図6のガス発生器
図6は、図2(a)に対応する図(但し、斜視図)である。図6では、第1点火器組立体421の構造が図2とは異なっているが、そのほかの部分は図1のガス発生器と同一である。
第1点火器組立体421は、第1点火器カラー422に固定された第1点火器23を有しており、第1点火器カラー422と第1点火器23は樹脂429で一体化されている。
第1点火器カラー422は、図2〜図4と同様にハウジング底面13aの穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されて固定部450となっている。
第1点火器カラー422の残部を包囲している樹脂部429は、円柱部454aと円柱部454aの外周面から放射状に突き出された複数の突出部454bを有している。
突出部454bは、周方向に均等間隔をおいて形成されていることが好ましく、総数が偶数でも奇数でもよい。
固定部450の外径(D1)と突出部454bの先端を通る円の外径(D8)はD1=D8の関係を満たしている。
図2〜図4と同様に第1点火器組立体421に嵌め込む点火室カップ部材32の内径(R1)と固定部450の外径(D1)および突出部454bの先端を通る円の外径(D8)は、D1=D8≧R1の関係を満たしている。
D1=D8>R1の場合は、点火室カップ部材32圧入前、D1およびD8がR1よりも0.1mm程度大きくすることが出来る。
固定部450の軸方向の長さ(L1)と円柱部454a(突出部454b)の軸方向の長さ(L2)は、図面ではL2>L1となっているが、逆の長さ関係でもよいし、同じ長さでもよい。固定部450の軸方向の長さ(L1)は3〜6mmであり、円柱部454a(突出部454b)の軸方向の合計長さ(L2)は3mm程度とすることができる。また、点火室カップ部材32は、固定部450と樹脂429に対応する部分が一定の内径を有している。
次に図6に示す構造を有するガス発生器の組立方法について説明する。
点火室カップ部材32は、図2〜図4と同様にして、第1点火器組立体421(第1点火器23)の点火部23aから被せる。
このとき、点火室カップ部材32の中心軸と第1点火器組立体421の中心軸X1を一致させた状態で、点火室カップ部材32の開口部32cから、円柱部454aと突出部454bを通過させて行き、最後に固定部450に対して圧入して固定する。
このようにして点火室カップ部材32を点火器組立体421に嵌め込む工程において、点火室カップ部材32が傾いて、点火室カップ部材32と点火器組立体421の中心軸X1がずれた場合には、そのまま点火室カップ部材32を押し込むと、点火室カップ部材32が変形したり、第1点火器カラー422が大きく破損したりすることがあり、その場合これらの部品は二度と使用できなくなる。
しかし、本発明のガス発生器では、上記した寸法関係を満たしており、かつ点火室カップ部材32が金属製で硬く、突出部454bは樹脂製で相対的に軟らかいため、点火室カップ部材32の開口部32cが円柱部454aと突出部454bを通過する段階において、点火室カップ部材32と点火器組立体421の中心軸X1のずれを修正することができる。つまり固定部450は、点火室カップ部材32が圧入される部分である。
また突出部454bは点火室カップ部材32がはめ込まれる間に周壁面が削れてもよく、点火室カップ部材32が軸X1に沿って導入される間、軸X1に対する傾きを規制している。突出部454bは点火室カップ部材32の内周面に当接していればよく、固定部450のように圧入固定の機能はなくてもよい。
そして、修正した後で点火室カップ部材32を押し込むことで、図2(b)〜図4(b)に示すように点火室カップ部材32と固定部450を軸X1に沿って圧入させることができる。点火室カップ部材32を突出部454bまで嵌めたときには、樹脂429部分では第1点火室カップ部材32が第1点火器組立体421の中心軸X1に沿った状態に合わせやすく、固定部450での圧入過程で変形や破損が発生しにくい。点火室カップ部材32の内周壁面と円柱部454aの外周壁面との間には間隙が形成される。
なお、点火室カップ部材32を押し込んで行く過程において、突出部454bの樹脂が削り取られることも考えられるが、その量は僅かであり、第1点火器組立体421の作動や、第1点火器組立体421と点火室カップ部材32の圧入状態に影響を与えるものではない。
なお、以上の実施形態においては、点火室カップ部材32が第1点火器組立体に嵌め込まれやすくなるように、点火室カップ部材32の開口部32cの内周壁面にテーパー(開口部32c側になるほど内径が大きくなる形状)を形成していてもよい。またいずれの図面とも発明の概念を示すものであり、実際の寸法関係を示しているものではない。
図1ではデュアルタイプのガス発生器について説明したが、これに限らず例えば特開2005-178599号公報の図1や図5で示すようなシングルタイプのガス発生器におけるチューブ状部材30とカラー41の固定に適用することもできる。またこれらの構成は、図1で示す第2点火器カラー26と燃焼室カップ部材41に使用しても良い。さらにはガイド部や突出部、および固定部の形状や形成位置、点火室カップ部材32の形状等も本実施例に限定されるものではない。
10 ガス発生器
11 ハウジング
12 ディフューザシェル
13 クロージャシェル
13a 底面
21 第1点火手段(第1点火器組立体)
22 第1点火器カラー
23 第1点火器
23a 点火部
29 樹脂(樹脂部)
32 点火器カップ部材
32c 点火器カップ部材の開口部
33 点火室
50 固定部
54 ガイド部

Claims (7)

  1. ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
    前記点火器組立体が、
    点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
    前記金属製カラーが、
    ハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されている固定部と、前記固定部と接して軸方向に形成されたガイド部を有しているものであり、
    前記金属製カップと前記金属製カラーが、
    前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の外径(D2)がD1>D2、
    前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)がD1≧R1、
    前記ガイド部の外径(D2)と前記金属製カップの内径(R1)がR1>D2、
    を満たしており、
    前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成された状態で固定されている、ガス発生器。
  2. ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
    前記点火器組立体が、
    点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
    前記金属製カラーが、
    ハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されている固定部と、前記固定部と接して軸方向に形成されたガイド部を有しているものであり、
    前記ガイド部が、前記固定部と接する部分の外径(D3)が最大で、軸方向反対側部分の外径(D4)が最小である傾斜面を有しているものであり、
    前記金属製カップと前記金属製カラーが、
    前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の最大外径(D3)がD1=D3、
    前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の最大外径(D3)がD1=D3≧R1、
    前記ガイド部の最小外径(D4)と前記金属製カップの内径(R1)がR1>D4、
    を満たしており、
    前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成された状態で固定されている、ガス発生器。
  3. ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
    前記点火器組立体が、
    点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
    前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
    前記金属製カップと前記金属製カラーが、
    前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の外径(D5)がD1=D5、
    前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の外径(D5)がD1=D5≧R1、
    を満たしており、
    前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器。
  4. ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
    前記点火器組立体が、
    点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
    前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
    前記ガイド部が、前記固定部と接して軸方向に形成された第2ガイド部と、前記第2ガイド部と接して軸方向に形成された第1ガイド部を有しており、
    前記金属製カップと前記金属製カラーが、
    前記固定部の外径(D1)と前記第1ガイド部の外径(D6)がD1=D6、
    前記固定部の外径(D1)と前記第2ガイド部の外径(D7)がD1>D7
    前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記第1ガイド部の外径(D6)がD1=D6≧R1、
    前記金属製カップの内径(R1)と前記第2ガイド部の外径(D7)がR1>D7、
    を満たしており、
    前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記第2ガイド部の外周壁面との間に環状間隙が形成され、前記金属製カップ部材の内周壁面と第1ガイド部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器。
  5. ガス排出口を有するハウジング内に点火器組立体とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記点火器組立体に内径が均一の金属製カップ部材が被せられて薬剤充填室が形成されており、
    前記点火器組立体が、
    点火部と導電ピンを有する点火器本体が金属製カラーに対して樹脂で一体化されたものであり、
    前記金属製カラーがハウジング底面の穴に一部がはめ込まれ、残部がハウジング底面内側に突き出されて露出されている固定部と、前記金属カラーの残部を包囲している樹脂からなるガイド部を有しており、
    前記ガイド部が、円柱部と円柱部の外周面から放射状に突き出された複数の突出部を有しているものであり、
    前記金属製カップと前記金属製カラーが、
    前記固定部の外径(D1)と前記ガイド部の突出部先端を通る円の外径(D8)がD1=D8、
    前記金属製カップの内径(R1)と前記固定部の外径(D1)および前記ガイド部の突出部先端を通る円の外径(D8)がD1=D8≧R1、
    を満たしており、
    前記金属製カップ部材が、前記金属製カップ部材の内周壁面と前記固定部の外周壁面が圧入され、かつ前記金属製カップ部材の内周壁面と前記ガイド部の突出部の外周壁面が当接された状態で固定されている、ガス発生器。
  6. 前記金属製カップ部材がステンレスからなり、前記金属製カラーがアルミニウムからなるものである、請求項1〜5のいずれか1項記載のガス発生器。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項記載のガス発生器の組立方法であって、
    ハウジング底面に固定された点火器組立体に金属製カップ部材を嵌め込んで固定する工程を有しており、
    前記工程が、前記金属製カップ部材を前記点火器組立体の点火部側から嵌め込むとき、前記金属製カップ部材の中心軸と前記点火器組立体の中心軸を一致させた状態で、前記金属製カップ部材の開口部からガイド部を通過させて行き、最後に固定部に対して圧入して固定する工程であり、
    前記金属製カップ部材の中心軸と前記点火器組立体の中心軸がずれたときには、前記ガイド部を通過させる間に2つの中心軸のずれを修正して一致させる、ガス発生器の組立方法。
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