JP2015157520A

JP2015157520A - ガス発生器

Info

Publication number: JP2015157520A
Application number: JP2014032338A
Authority: JP
Inventors: 国夫中島; Kunio Nakajima; 足立　達也; Tatsuya Adachi; 達也足立
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: JP6375482B2

Abstract

【課題】切削加工を不要として軽量化やコストダウンに貢献することができる。
【解決手段】シリンダ型ガス発生器２００は、円筒状の耐圧シリンダの両端に、板金のプレス加工によって形成されたシール部材としてのインレットハウジング４とエンドキャップ６とが設けられている。インレットハウジング４とエンドキャップ６とは、板金によるプレス加工によって形成される。これにより、従来の鍛造と切削とによるものに比べ、薄肉化による軽量化やコストダウンに貢献することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、エアバッグを膨張させるためのガスを発生するガス発生器に関する。

従来、エアバッグを膨張させるためのガスを発生する、ガス発生器が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般的に、車両に搭載された衝突検知装置が衝突を検知すると、その検知信号によって点火器が点火し、ガス発生剤が着火される。このガス発生剤の燃焼により発生した高圧ガスは、エアバッグへと供給される。

このようなガス発生器は、円筒状の耐圧シリンダの一端に短い筒状のインレットハウジングが溶接等により固着され、このインレットハウジング内にイニシエータが挿入保持される。

一方、耐圧シリンダの他端側には筒状のエンドキャップが溶接等によって固着され、このエンドキャップの先端にガス噴出口が設けられている。
これにより、耐圧シリンダと、インレットハウジングと、エンドキャップと、によってガス発生器の耐圧容器が構成されている。

特開２００３−０２５９４９公報

上記特許文献１の従来技術では、エンドキャップは、耐圧性と耐圧シリンダに対する密閉性とを確保するため、鋳造や鍛造等によって形成されている。このため、例えば、耐圧シリンダの内部に位置する部分と外部に位置する部分との間には、耐圧シリンダの肉厚以上に環状に突出したフランジが必要となる。

しかしながら、このようなフランジを鋳造や鍛造等によって形成すると、厚肉化してしまい、軽量化やコストダウンが困難であった。

なお、上記公報では詳細は記載されていないが、ガス発生器には、上述した部品以外の各種構成部品、例えば、インフレータハウジングの各部部品（アダプタや点火器ハウジング等）は、耐圧性の確保等の理由から、鍛造及び切削により製作されていた。この結果、軽量化やコストダウンが困難であった。

本発明の目的は、コストの低減並びに軽量化を図りつつ、高精度に点火器を保持することができる、ガス発生器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願第１発明のシリンダ型ガス発生器は、略円筒形状のシリンダ型ガス発生器であって、略円筒形状の耐圧シリンダと、前記耐圧シリンダの少なくとも一端に設けられた円筒状のシール部材と、を有し、前記シール部材は、板金のプレス加工によって形成されていることを特徴とする。

本願第２発明のディスク型ガス発生器は、略円盤形状を備えたディスク型ガス発生器であって、軸方向一方側に設けられ、少なくとも１つの点火器を取り付けるための第１外郭部と、軸方向他方側に設けられ、前記第１外郭部との間に形成される内部空間にガス発生剤を収納するための第２外郭部と、を有し、前記点火器は、前記第１外郭部に略円筒形状のシール部材に保持され、前記シール部材は、板金のプレス加工によって形成されていることを特徴とする。

このとき、本願発明では、板金のプレス加工によってシール部材が形成されているため、切削加工を不要としつつ、所望の厚さのフランジ等を一体に形成することができ、コストの低減並びに軽量化を図りつつ、高精度に点火器を保持することができる。

以上のように、本願発明においては、コストの低減並びに軽量化を図りつつ、高精度に点火器を保持することができる。

本発明によれば、コストの低減並びに軽量化を図りつつ、高精度に点火器を保持することができる。

本発明の第１実施形態のディスク型のガス発生器の一例を示し、（Ａ）はガス発生器の断面図、（Ｂ）は要部の拡大断面図である。本発明の第１実施形態のディスク型のガス発生器の一例を示し、ガス発生器の上面図である。本発明の第１実施形態のディスク型のガス発生器の一例を示し、ＢＢＳの加工工程を時系列で示す説明図である。本発明の第２実施形態のシリンダ型のガス発生器の一例を示し、ガス発生器の断面図である。本発明の第２実施形態のシリンダ型のガス発生器の一例を示し、（Ａ）はインレットハウジングの本実施の形態と従来とを比較する断面図、（Ｂ）はエンドキャップの本実施の形態と従来とを比較する断面図。本発明の第２実施形態のシリンダー型のガス発生器の一例を示し、エンドキャップの加工工程を時系列で示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

（実施の形態１）
本発明の第１実施形態を図１〜図３により説明する。図１（Ａ）は本発明の第１実施形態のガス発生器の一例を示す断面図、図１（Ｂ）は腰部の拡大断面図、図２はガス発生器に備えられる上記ベースプレート１の上面図。図３は加工工程の概略の説明図である

図１において、ガス発生器１００は、全体として略円盤形状を備えた、いわゆるディスク型のガス発生器である。ガス発生器１００は、第１外郭部としてのベースプレート１と、第２外郭部としてのアンダープレート（又はキャップ）３と、を有する。これらベースプレート１とアンダープレート３とによって、ガス発生器１００のハウジング５が構成されている。

ベースプレート１は、ガス発生器１００の軸方向（図１中上下方向）の一方側（図１中の上側）に設けられている。ベースプレート１は、円形の底部１１の外周から外向き（図１で下向）に胴部１２が延設された略有底円筒形状に形成され、胴部１２の開口端には外向きに屈曲して図示しないエアバッグモジュールが取り付けられるフランジ１３が設けられている。ベースプレート１には、多数のガス放出孔１４が設けられている（なお、図１以外の各図では図示省略している）。

アンダープレート３は、ガス発生器１００の上記軸方向の他方側（図１中の下側）に設けられている。アンダープレート３は、上記ベースプレート１との間に、内部空間５１を形成する。この内部空間５１には、複数の公知のガス発生剤Ｔが収納されている。

ハウジング５の内部には、冷却・フィルタ部材５２が設けられる。上記ガス発生剤Ｔは、冷却・フィルタ部材５２の内側に装填されている。そして冷却・フィルタ部材５２の外周には、外周に多数の穴を有するパンチングメタル（図示せず）が配置されている。このパンチングメタルは、ガス発生剤Ｔが燃焼した時に発生するガス圧によって、冷却・フィルタ部材５２が押し潰されることを防ぎ、ガス発生剤Ｔが燃焼して発生するガスを確実にガス放出孔１４から放出する。なお、図１では煩雑防止のために図示を省略しているが、ガス発生器１００内には、ガス発生剤Ｔの防湿上の観点から、公知のパッキングが設けられている（後述の図２においても同様に図示省略している）。

ベースプレート１には、少なくとも１つ（この例では２つ）の点火器７が取り付けられる。図１及び図２に示すように、ベースプレート１は、点火器７を取り付けるために開口１１ａが形成されている。この開口１１ａには、ボディボアシール（以下、「ＢＢＳ」と称する。）９が設けられ、点火器７を保持している。

ＢＢＳ９は、開口１１ａに嵌合する略円板形状の第１円筒部９１と、点火器７を保持する第２円筒部９２と、第１円筒部９１と第２円筒部９２との間に形成した外向きの第１フランジ部９３と、第１フランジ部９３と第２円筒部９２との間に形成した内向きの第２フランジ部９４と、をプレス成形によって一体的に備えている。

ＢＢＳ９は、図３に示すように、１枚の金属プレートに複数回のプレス加工を施すことによって形成され、図３（Ａ）に示すように、周囲を筒状としつつその周囲に段差を形成する絞り加工及びサイジング加工の後、図３（Ｂ）に示すように周囲を屈曲させる屈曲加工（バルジング加工）、図３（Ｃ）〜（Ｄ）に示すにように周囲を座屈させる座屈加工（バルジング加工）を経由して、図３（Ｅ）に示す成型品としている。

なお、本実施の形態においては、加工順に、ブランキング加工、２回の絞り加工、端部の切断加工、上下反転後の底部のサイジング加工、底部の切断加工、４回のバルジング加工、サイジング加工、等を経てＢＢＳ９を形成している。

なお、バルジング加工は、一例として金型にセットしたパイプに超高圧の液体を充填しながらパイプの両端を軸方向に圧縮し、金型に彫り込まれた形状に一挙に加工する金属パイプの中空成形等として公知であり、ハイドロフォーミングとも呼ばれ炭素鋼、ＳＵＳ、アルミ、銅、真鍮及び各種合金のパイプ状素材に有用な塑性加工である。ただし、今回は液圧を使用せずに精密プレスのバルジング加工をする。

サイジング加工とは、焼結後に表面状態の改善と寸法の矯正を行う目的で行う軽い冷間プレスとして公知である。

点火器７は、点火器本体７１と、樹脂モールドにより形成された被支持部７３と、電極部７５と、を備えている。

点火器本体７１は、ＢＢＳ９による上記の保持状態においてＢＢＳ９の第２円筒部９２よりも上記軸方向他方側（各図中下側）に位置し、ガス発生剤Ｔを着火する。

電極部７５は、点火器本体７１から被支持部７３内を上記軸方向一方側（各図中上側）へと貫通して延設され、第１円筒部９１の径方向内側空間へ突出する。

被支持部７３は、上記保持状態において点火器本体７１よりも上記軸方向一方側（各図中上側）に位置し、第２円筒部９２によって径方向外側から当接されて支持される。このとき、点火器７の外周側に、固定部材（スリーブ）を設けてもよい。

このように、本実施の形態では、ＢＢＳ９を板金のプレス加工のみのよって形成することにより、たとえば、第１フランジ部９３の肉厚を適度な厚さに確保しつつ、切削加工を不要として軽量化やコストダウンに貢献することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２を示し、シリンダ型のインフレータ２００を示す断面図である。なお、この図４においては、発明と直接関係のない部材（例えば、バーストディスクなど）等は、適宜図示を省略して図示している。また、図４に示したものはガスのみで使用されるタイプであるが、ハイブリッドタイプでも図１に示した錠剤Ｔを必要とするタイプでも適用可能である。

インフレータ２００は、耐圧シリンダ２の一端に短い筒状のインレットハウジング４が溶接等により固着され、このインレットハウジング４内に点火器７が挿入保持されている。耐圧シリンダ２の他端側には筒状のエンドキャップ６が溶接等によって固着され、このエンドキャップ６の先端にガス噴射口６１が設けられている。この耐圧シリンダ２と、インレットハウジング４と、エンドキャップ６と、によって耐圧容器が構成されている。

耐圧シリンダ２の内部には、孔あき板よりなるバッフル２１が設けられている。なお、バッフル２１とエンドキャップ６との間には高圧ガスが充填されている。

点火器７には、電気点火器とブースタプロペラント（図示略）とが設けられており、この点火器に通電されるとブースタプロペラントが反応し、反応により生じた高温ガスにより高温ガスがガス発生剤Ｔに当たり、ガス発生剤Ｔが瞬時に反応して大量のガスを発生する。このガス圧によってガス噴射口６１からガスが噴出する。このガス噴射口６１から噴出するガスには耐圧シリンダ２内に貯蔵されていた高圧ガスも含まれており、この高圧ガスがガス噴射口６１から噴出するときに断熱膨張し、噴出ガス温度が低下する。

そして、このような構成においても、インレットハウジング４とエンドキャップ６とは、板金によるプレス加工によって形成することができる。これにより、例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の上半分に示す本発明のプレス加工によるインレットハウジング４とエンドキャップ６に対し、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の下半分に示す従来の鍛造と切削とによるものに比べて薄肉化による軽量化やコストダウンに貢献することができる。

例えば、図６に示すように、図６（Ａ）の板金を図６（Ｂ）〜図６（Ｈ）に示すように複数回のプレス加工（パンチング加工）により徐々に深さと細さを確保し、図６（Ｉ）〜図６（Ｎ）に示す段付絞り加工を施したうえで、図６（Ｏ）及び図６（Ｐ）に示す座屈加工を施すことによって所定形状とし、端面を切断することで成型品を構成することができる。

以上の結果、第２実施形態のガス発生器２００においても、上記第１実施形態と同様、切削加工を不要として軽量化やコストダウンに貢献することができる。

なお、以上既に述べた以外にも、ガス発生器に使用され円筒状の本体にフランジを座屈形成することが可能な部品全般に適用することができる。また、図６に示した工程は一例であり、工程数は図示の例に限られず、材質等によって適宜工程の追加・削除をしてもよい。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

２耐圧シリンダ
４インレットハウジング（シール部材）
６エンドキャップ（シール部材）
７点火器
９ボディボアシール（ＢＢＳ：シール部材）
１００ディスク型ガス発生器
２００シリンダ型ガス発生器

Claims

略円筒形状のシリンダ型ガス発生器であって、
略円筒形状の耐圧シリンダと、
前記耐圧シリンダの少なくとも一端に設けられた円筒状のシール部材と、
を有し、
前記シール部材は、板金のプレス加工によって形成されている
ことを特徴とするシリンダ型ガス発生器。
略円盤形状を備えたディスク型ガス発生器であって、
軸方向一方側に設けられ、少なくとも１つの点火器を取り付けるための第１外郭部と、
軸方向他方側に設けられ、前記第１外郭部との間に形成される内部空間にガス発生剤を収納するための第２外郭部と、
を有し、
前記点火器は、前記第１外郭部に略円筒形状のシール部材に保持され、
前記シール部材は、板金のプレス加工によって形成されている
ことを特徴とするディスク型ガス発生器。