JP2017056901A - Gas generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関する。 The present invention relates to a gas generator incorporated in an airbag device as an occupant protection device mounted on an automobile or the like.
下記特許文献1に代表されるように、従来から、不意着火(誤作動による予期しない着火)を防止するガス発生器は公知となっている。具体的には、金属製のハウジング内にガス発生剤と点火器組立体を含む点火手段が収容されたガス発生器であって、前記点火器組立体が、点火薬を含む点火部と点火部から伸びた導電ピンとを有する点火器本体が、樹脂を介して金属製の筒状固定部材に固定されており、さらに前記導電ピンに接続するコネクタを嵌合するためのコネクタ接続部を有するものであり、前記金属製の筒状固定部材が、その少なくとも一部が前記ハウジングに対して電気的に導通できる状態で、かつ前記コネクタ接続部の内表面に露出した状態のものであり、前記金属製の筒状固定部材の露出部が接地端子となるものであり、前記コネクタ接続部にコネクタを接続したとき、前記接地端子が前記コネクタのアース端子と接触され、前記コネクタが有する接地用リードワイヤがガス発生器外部のグラウンド回路と接地されるようになっているものが公知となっている。 As represented by Patent Document 1 below, gas generators that prevent accidental ignition (unexpected ignition due to malfunction) have been known. Specifically, a gas generator in which an ignition means including a gas generating agent and an igniter assembly is housed in a metal housing, wherein the igniter assembly includes an igniter and an igniter including an igniting agent. The igniter main body having a conductive pin extending from a metal pin is fixed to a metal cylindrical fixing member through a resin, and further has a connector connecting portion for fitting a connector connected to the conductive pin. The metal cylindrical fixing member is in a state where at least a part thereof can be electrically connected to the housing and exposed on an inner surface of the connector connecting portion; The exposed portion of the cylindrical fixing member is a ground terminal, and when the connector is connected to the connector connecting portion, the ground terminal is brought into contact with the ground terminal of the connector, and the ground lead that the connector has Which wire is adapted to be grounded and the gas generator external ground circuit are known.
上記特許文献1のガス発生器においては、製造工程が煩雑となるので、ガス発生器を迅速且つ容易に製造することができていなかった。 In the gas generator of the above-mentioned patent document 1, since the manufacturing process is complicated, the gas generator cannot be manufactured quickly and easily.
そこで、本発明は、不意着火を防止するものでありながら、迅速且つ容易に製造することが可能なガス発生器を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas generator that can be manufactured quickly and easily while preventing unexpected ignition.
(1) 本発明のガス発生器は、軸方向の端部それぞれを閉塞する天板部及び底板部と、ガス噴出口が設けられた周壁部とを含み、内部に収容空間を有したハウジングと、前記収容空間に配置され、燃焼することでガスを発生させるガス発生剤と、点火薬を含む点火部と前記点火部から延びた端子ピンとを有し、前記底板部に絶縁性樹脂を介して固定された、前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器と、前記絶縁性樹脂を用いて、前記点火器を固定している前記絶縁性樹脂からなる部分と一体形成された、前記端子ピンに接続する雄型コネクタを嵌合するための雌型コネクタ部と、前記雌型コネクタ部から前記底板部にかけて形成され、前記雌型コネクタ部と前記底板部とを連通させる少なくとも1つの孔と、底部の外側に形成され、前記孔に挿入されて前記底板部に電気的に接続可能な突出部と、前記端子ピンに接触しないように前記底部の略中央に形成された開口部とを有し、前記雌型コネクタ部の内表面に露出した状態で前記雌型コネクタ部に嵌合されている有底筒状の導電性部材と、を備え、前記導電性部材が接地端子となるものであり、前記雌型コネクタ部に雄型コネクタを嵌合した際、前記接地端子が前記雄型コネクタのアース端子と接触され、前記雄型コネクタが有している接地用リードワイヤがガス発生器外部のグラウンド回路と接地されるようになっていることを特徴とする。 (1) A gas generator according to the present invention includes a top plate portion and a bottom plate portion that close each end in the axial direction, and a peripheral wall portion provided with a gas ejection port, and a housing having an accommodation space inside. A gas generating agent that is disposed in the accommodation space and generates gas by burning, an ignition part including an ignition agent, and a terminal pin extending from the ignition part, and an insulating resin on the bottom plate part A fixed igniter for burning the gas generating agent and the terminal pin integrally formed with the insulating resin fixing the igniter using the insulating resin. A female connector portion for fitting a male connector to be connected, at least one hole formed from the female connector portion to the bottom plate portion, and communicating the female connector portion and the bottom plate portion; and a bottom portion Formed on the outside of the An inner surface of the female connector portion, and a protrusion portion that is inserted into the bottom plate portion and can be electrically connected to the bottom plate portion, and an opening portion formed substantially at the center of the bottom portion so as not to contact the terminal pin. A bottomed cylindrical conductive member fitted to the female connector portion in a state exposed to the female connector portion, and the conductive member serves as a ground terminal, and the female connector portion has a male shape. When the connector is fitted, the ground terminal is brought into contact with the ground terminal of the male connector, and the ground lead wire of the male connector is grounded to the ground circuit outside the gas generator. It is characterized by.
上記(1)の構成によれば、導電性部材を雌型コネクタ部に嵌合するだけで、ハウジングに帯電した静電気を外部に放電可能な状態にできるので、不意着火(誤作動による予期しない着火)を防止するものでありながら、従来の樹脂との一体成型を行って雌型コネクタ部に取り付けるガス発生器と比べて製造が容易である。また、導電性部材を雌型コネクタ部に一体成型する場合であっても、導電性部材の形状が複雑なものでないので、導電性部材の形成が容易で一体成型しやすいものである。さらに、予め導電性部材の突出部を形成しておく場合には、該突出部を雌型コネクタ部から底板部にかけて形成された孔に挿入することによって、導電性部材の位置決めを容易にすることができる。 According to the configuration of (1), since the static electricity charged in the housing can be discharged to the outside simply by fitting the conductive member to the female connector portion, unexpected ignition (unexpected ignition due to malfunction) Is easier to manufacture than a gas generator that is integrally molded with a conventional resin and is attached to a female connector portion. Further, even when the conductive member is integrally formed with the female connector, the shape of the conductive member is not complicated, so that the conductive member can be easily formed and easily formed integrally. Furthermore, when the protrusion of the conductive member is formed in advance, the conductive member can be easily positioned by inserting the protrusion into the hole formed from the female connector portion to the bottom plate portion. Can do.
(2) 上記(1)のガス発生器においては、前記導電性部材が前記雌型コネクタ部に嵌合された際、前記ハウジングと前記雌型コネクタ部とが連通するように、前記突出部に前記貫通孔が形成されており、前記貫通孔内に導電性樹脂で形成された導電性樹脂部が設けられ、前記導電性樹脂部によって前記ハウジングと前記導電性部材とが電気的に接続されていることが好ましい。 (2) In the gas generator of the above (1), when the conductive member is fitted into the female connector portion, the protrusion is arranged so that the housing and the female connector portion communicate with each other. The through hole is formed, a conductive resin portion formed of a conductive resin is provided in the through hole, and the housing and the conductive member are electrically connected by the conductive resin portion. Preferably it is.
上記(2)の構成によれば、ハウジングと導電性部材とが確実に電気的に接続されるので、雄型コネクタを介して、より確実にハウジングに帯電した静電気を外部に放電可能な状態にできる。 According to the configuration of (2) above, since the housing and the conductive member are reliably electrically connected, the static electricity charged in the housing can be more reliably discharged to the outside via the male connector. it can.
(3) 上記(1)又は(2)のガス発生器においては、前記導電性部材の筒部の一部に切り欠き部が形成されていることが好ましい。 (3) In the gas generator of the above (1) or (2), it is preferable that a notch is formed in a part of the cylindrical portion of the conductive member.
上記(3)の構成によれば、切り欠き部によって導電性部材の筒部の径を一時的に小さくすることが可能なので、導電性部材を雌型コネクタ部に容易に嵌合することができる。 According to the configuration of (3) above, since the diameter of the cylindrical portion of the conductive member can be temporarily reduced by the notch portion, the conductive member can be easily fitted to the female connector portion. .
(4) 上記(1)〜(3)のガス発生器においては、前記雌型コネクタ部の内表面に前記導電性部材の筒部の形状と略同形状の凹部が形成されており、前記凹部に前記導電性部材の筒部が嵌合していることが好ましい。 (4) In the gas generator of the above (1) to (3), a recess having substantially the same shape as the cylindrical portion of the conductive member is formed on the inner surface of the female connector portion. It is preferable that the cylindrical portion of the conductive member is fitted to the first and second conductive members.
上記(4)の構成によれば、雌型コネクタ部の内表面を面一にすることができるので、従来の雄型コネクタを利用することも可能である。 According to the configuration of (4) above, since the inner surface of the female connector portion can be made flush, it is possible to use a conventional male connector.
以下、図1を参照して、本発明の実施形態に係るガス発生器の内部構造について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 1, the internal structure of the gas generator which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
(ガス発生器100の構成)
図1に示すように、本実施形態におけるガス発生器100は、軸方向の両端が閉塞された短尺略円筒状のハウジングを有しており、このハウジングの内部に設けられた収容空間に、内部構成部品としての保持部30、点火器40、カップ状部材50、伝火薬56、ガス発生剤61、下側保持部材62、上側保持部材63、クッション材64及びフィルタ70等が収容されることで構成されている。また、ハウジングの内部に設けられた収容空間には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤61が主として収容されたガス発生剤収容室60が位置している。
(Configuration of gas generator 100)
As shown in FIG. 1, the
短尺略円筒状のハウジングは、下部側シェル10と上部側シェル20とを含んでいる。下部側シェル10及び上部側シェル20のそれぞれは、圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなる。
The short, substantially cylindrical housing includes a
下部側シェル10及び上部側シェル20は、それぞれが有底略円筒状に形成されており、これらの開口面同士が向き合うように組み合わされて接合されることによってハウジングが構成されている。下部側シェル10は、底板部11と周壁部12とを有しており、上部側シェル20は、天板部21と周壁部22とを有している。これにより、ハウジングの軸方向の端部は、天板部21と底板部11とによって閉塞されている。なお、下部側シェル10と上部側シェル20との接合には、電子ビーム溶接、レーザー溶接、又は、摩擦圧接等が好適に利用できる。
Each of the
また、上部側シェル20は、周壁部22の下端から連続して外側に向けて立設された固定部25をさらに有している。当該固定部25は、ハウジングを外部の部材(図示せず)に対して固定するための部位であり、これにより設置後においてガス発生器100が当該外部の部材によって支持されることになる。
The
図1に示すように、下部側シェル10の底板部11の中央部には、天板部21側に向かって突出する突状筒部13が設けられており、これにより下部側シェル10の底板部11の中央部には、窪み部14が形成されている。突状筒部13は、上述した保持部30を介して点火器40が固定される部位であり、窪み部14は、保持部30に雌型コネクタ部34を設けるためのスペースとなる部位である。
As shown in FIG. 1, a projecting
突状筒部13は、有底略円筒状に形成されており、その天板部21側に位置する軸方向端部には、平面視円形状の開口部15が設けられている。当該開口部15は、点火器40の一対の端子ピン42が挿通される部位である。
The projecting
下部側シェル10は、上述したように圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって製作されている。具体的には、下部側シェル10は、たとえば上型及び下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示する如くの形状に成形されることで製作される。
The
ここで、下部側シェル10を構成する金属製の板状部材としては、たとえばステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又は、ステンレス合金等からなる金属板が利用され、好適には440MPa以上780MPa以下の引張応力が印加された場合にも破断等の破損が生じないいわゆる高張力鋼板が好適に利用される。なお、プレス加工としては、熱間鍛造で行なわれてもよいし冷間鍛造で行なわれてもよいが、寸法精度の向上の観点から、より好適には冷間鍛造で行われる。
Here, as the metal plate-like member constituting the
上部側シェル20は、上述したように圧延された金属製の板状部材をプレス加工することによって製作されている。具体的には、上部側シェル20は、たとえば上型及び下型からなる一対の金型を用いて、圧延された一枚の金属製の板状部材を上下方向からプレスすることにより、図示する如くの形状に成形されることで製作される。ここで、上部側シェル20を構成する金属製の板状部材としては、上述した下部側シェル10の場合と同様に、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又は、ステンレス合金等からなる金属板が利用可能である。
The
図1に示すように、点火器40は、火炎を発生させるための点火装置であり、点火部41と、上述した一対の端子ピン42と、を備えている。点火部41は、その内部に、作動時において着火して燃焼することで火炎を発生する点火薬と、この点火薬を着火させるための抵抗体とを含んでいる。一対の端子ピン42は、点火薬を着火させるために点火部41に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
より詳細には、点火部41は、カップ状に形成されたスクイブカップと、当該スクイブカップの開口端を閉塞し、一対の端子ピン42が挿通されてこれを保持する基部とを備えており、スクイブカップ内に挿入された一対の端子ピン42の先端を連結するように抵抗体(ブリッジワイヤ)が取付けられ、この抵抗体を取り囲むように又はこの抵抗体に近接するようにスクイブカップ内に点火薬が装填された構成を有している。
More specifically, the
ここで、抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にZPP(ジルコニウム・過塩素酸カリウム)、ZWPP(ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム)、鉛トリシネート等が利用される。なお、上述したスクイブカップ及び基部は、一般に金属製又はプラスチック製である。 Here, nichrome wire or the like is generally used as the resistor, and ZPP (zirconium / potassium perchlorate), ZWPP (zirconium / tungsten / potassium perchlorate), lead tricinate, or the like is generally used as the igniting agent. The squib cup and the base described above are generally made of metal or plastic.
保持部30に用いられる樹脂としては、硬化後において耐熱性、耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂(たとえばナイロン6又はナイロン66等)、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部30の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保できる場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。
As the resin used for the holding
衝突を検知した際には、端子ピン42を介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器40が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には一般に2ミリ秒以下である。
When a collision is detected, a predetermined amount of current flows through the resistor via the
点火器40は、突状筒部13に設けられた開口部15に端子ピン42が挿通するように下部側シェル10の内側から挿入された状態で底板部11に取付けられている。具体的には、底板部11に設けられた突状筒部13の周囲には、樹脂成形部からなる保持部30が設けられており、点火器40は、当該保持部30によって保持されることにより、底板部11に固定されている。
The
ここで、突状筒部13に設けられた開口部15の大きさは、点火器40の最大外形部分である点火部41の外形よりも小さく構成されている。このように構成することにより、万が一保持部30に予期せぬ破損が生じた場合であっても、ハウジングの内部の圧力上昇を受けて点火器40が当該開口部15を通過してハウジングの外部に飛び出てしまうことが防止でき、ガス発生器100の安全な動作が確保されることになる。
Here, the size of the
保持部30は、型を用いた射出成形(より特定的にはインサート成形)によって形成されるものであり、下部側シェル10の底板部11に設けられた開口部15を経由して底板部11の内表面の一部から外表面の一部にまで達するように流動性の絶縁性樹脂材料を底板部11に付着させてこれを固化させることによって形成されている。このとき、圧縮しながら、射出成形を行ってもよい。
The holding
点火器40は、保持部30の成形の際に、開口部15に端子ピン42が挿通するように下部側シェル10の内側から挿入された状態とされ、この状態において点火器40と下部側シェル10との間の空間を充填するように上述した流動性の絶縁性樹脂材料が流し込まれることにより、保持部30を介して底板部11に固定される。このとき、圧縮しながら、射出成形を行ってもよい。
The
射出成形によって形成される保持部30の原料としては、硬化後において耐熱性、耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料が好適に選択されて利用される。その場合、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂に限られず、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂(たとえばナイロン6又はナイロン66等)、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を利用することも可能である。これら熱可塑性樹脂を原材料として選択する場合には、成形後において保持部30の機械的強度を確保するためにこれら樹脂材料にガラス繊維等をフィラーとして含有させることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂のみで十分な機械的強度が確保できる場合には、上述の如くのフィラーを添加する必要はない。
As a raw material of the holding
保持部30は、下部側シェル10の底板部11の内表面の一部を覆う内側被覆部31と、下部側シェル10の底板部11の外表面の一部を覆う外側被覆部32と、下部側シェル10の底板部11に設けられた開口部15内に位置し、上記内側被覆部31及び外側被覆部32にそれぞれ連続する連結部33とを有している。
The holding
保持部30は、内側被覆部31、外側被覆部32及び連結部33のそれぞれの底板部11側の表面において底板部11に固着している。また、保持部30は、点火器40の点火部41の下方端寄りの部分の側面及び下面と、点火器40の端子ピン42の上方端寄りの部分の表面とにそれぞれ固着している。これにより、開口部15は、端子ピン42と保持部30とによって完全に埋め込まれた状態となり、当該部分におけるシール性が確保されることでハウジングの内部の空間の気密性が確保されている。
The holding
なお、保持部30の内側被覆部31は、底板部11に設けられた突状筒部13の軸方向端部のみを覆うように設けられており、これにより突状筒部13のハウジングの内部に位置する外周面は、保持部30によって覆われずに露出した状態となっている。
The
保持部30の外側被覆部32の外部に面する部分には、雌型コネクタ部34が形成されている。この雌型コネクタ部34は、点火器40とコントロールユニット(不図示)とを結線するためのハーネスの雄型コネクタ(図示せず)を受け入れるための部位であり、下部側シェル10の底板部11に設けられた窪み部14内に位置している。雌型コネクタ部34の内表面には、導電性部材36が嵌合する部位である凹部34a(図2(a)、(b)参照)がリング状に形成されている。また、この雌型コネクタ部34内には、点火器40の端子ピン42の下方端寄りの部分が露出して配置され、導電性部材36が端子ピン42に接触しないように嵌合されている。
A
導電性部材36は、図3(a)及び図4(b)に示したように、金属又は導電性樹脂などからなる有底筒状部材であり、底部の略中央部に形成された開口部36aと、底部の中心から偏心した位置に形成され、貫通孔36bを略中心に有した突出部36cと、を備えている。突出部36cは、孔35及び貫通孔36b内に形成された導電性樹脂部37を介して電気的に底板部11と接続されている。なお、開口部36aの内周囲は、絶縁性樹脂で被覆されていてもよい。これにより、導電性部材36の取り付け時に端子ピン42に接触しても、不意着火を発生させることがない。
As shown in FIGS. 3A and 4B, the
ここで、図2及び図3を用いて、導電性部材36の雌型コネクタ部34への取り付け工程について説明する。まず、図2(a)に示したように、絶縁性樹脂で保持部30を底板部11に成型しつつ点火器40を保持する。このとき、凹部34aを含む雌型コネクタ部34も形成しておく。次に、図2(b)に示したように、保持部30全体が硬化した後、孔35を形成する。なお、孔35は、保持部30を成型する際に同時成型しておいてもよい。続いて、図2(c)に示したように、開口部36aが予め形成されている導電性部材36の前駆体(図4(a)参照)を雌型コネクタ部34の凹部34aに嵌合する。その後、図3(a)に示したように、孔35の位置に合わせて、貫通孔36bを形成する。なお、貫通孔36bは、予め孔35の位置に合わせて形成しておいてもよい。これにより、孔35に嵌合することで、導電性部材36の位置決めをすることが容易となる。最後に、貫通孔36bに導電性樹脂を流し込み、
孔35内において硬化させ、導電性樹脂部37を形成し、導電性部材36と底板部11とを電気的に導通させる。
Here, the process of attaching the
Curing is performed in the
ここで、雄型コネクタには、接地端子としての導電性部材36に接触するアース端子(図示せず)が設けられているので、雄型コネクタが雌型コネクタ部34に嵌合された場合において、雄型コネクタが有している接地用リードワイヤ(図示せず)がガス発生器100外部のグラウンド回路と接地されるようになっている。
Here, since the male connector is provided with a ground terminal (not shown) that contacts the
また、保持部30によって覆われることとなる部分の底板部11の表面の所定位置に予め接着剤層が設けられてなる下部側シェル10を用いて上述した射出成形を行なうこととしてもよい。当該接着剤層は、上記底板部11の所定位置に予め接着剤を塗布してこれを硬化させておくことにより、その形成が可能である。
Moreover, it is good also as performing the injection molding mentioned above using the
このようにすれば、底板部11と保持部30との間に硬化した接着剤層が位置することになるため、樹脂成形部からなる保持部30をより強固に底板部11に固着させることが可能になる。したがって、射出成形後において、底板部11に対して保持部30が相対的に回転してしまうことが未然に防止可能となる。また、底板部11に設けられた開口部15を囲うように上記接着剤層を周方向に沿って環状に設けることとすれば、当該部分においてより高いシール性を確保することも可能になる。
In this way, since the cured adhesive layer is positioned between the
ここで、底板部11に予め塗布しておく接着剤としては、硬化後において耐熱性、耐久性、耐腐食性等に優れた樹脂材料を原料として含むものが好適に利用され、たとえばシアノアクリレート系樹脂又はシリコーン系樹脂を原料として含むものが特に好適に利用される。なお、上述の樹脂材料以外にも、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテレフタラート系樹脂、ポリエチレンテレフタラート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、液晶ポリマー、スチレン系ゴム、オレフィン系ゴム等を含むものが、上述した接着剤として利用可能である。
Here, as the adhesive to be applied in advance to the
また、接着剤を塗布する位置は特に限定されるものではないが、たとえば底板部11の突状筒部13が形成された部分における外表面(すなわち、保持部30の外側被覆部32によって覆われる部分の底板部11の表面)の全面あるいはその一部のみとしたり、底板部11の突状筒部13が形成された部分における内表面(すなわち、保持部30の内側被覆部31によって覆われる部分の底板部11の表面)の全面あるいはその一部のみとしたりすることができ、さらには保持部30によって覆われる部分の底板部11の表面の全面とすることもできる。
The position where the adhesive is applied is not particularly limited. For example, the outer surface of the
なお、点火器40において、点火部41を構成するスクイブカップ及び基部が、金属製の部材にて構成されたものを使用する場合には、保持部30によって覆われることとなる部分の点火器40の表面の所定位置に予め接着剤を塗布することで接着剤層を設けておいてもよい。このように構成すれば、上述した底板部11に接着剤層を予め設けた場合と同様に、点火器40を保持部30により強固に固着させることが可能になり、当該部分においてより高いシール性を確保することが可能になる。
In addition, in the
また、本実施形態においては、保持部30の成形に際して、保持部30が点火器40と下部側シェル10と一体化されるように構成した場合を例示したが、保持部30の成形に際して、保持部30が下部側シェル10とのみ一体化されるようにし、成形後の保持部30に対して点火器40がたとえば嵌め込み等によって組付けられるように構成してもよい。その場合には、保持部30が下部側シェル10に対してのみ固着することになるため、保持部30と点火器40との間のシール性がこれのみでは確保されないことになるが、当該部分にOリングを配置する等、適宜のシール処理を施せば、十分なシール性を確保することが可能になる。
Further, in the present embodiment, the case where the holding
底板部11には、突状筒部13、保持部30及び点火器40を覆うようにカップ状部材50が組付けられている。カップ状部材50は、底板部11側の端部が開口した略円筒形状を有しており、内部に伝火薬56が収容された伝火室55を含んでいる。カップ状部材50は、その内部に設けられた伝火室55が点火器40の点火部41に面することとなるように、ガス発生剤61が収容されたガス発生剤収容室60内に向けて突出して位置するように配置されている。
A cup-shaped
カップ状部材50は、上述した伝火室55を規定する頂壁部51及び側壁部52と、側壁部52の開口端側の部分から径方向外側に向けて延設された延設部53とを有している。延設部53は、下部側シェル10の底板部11の内表面に沿って延びるように形成されている。具体的には、延設部53は、突状筒部13が設けられた部分及びその近傍における底板部11の内底面の形状に沿うように曲成された形状を有しており、その径方向外側の部分にフランジ状に延出する先端部54を含んでいる。
The cup-shaped
延設部53の先端部54は、ハウジングの軸方向に沿って底板部11と下側保持部材62との間に配置されており、これによりハウジングの軸方向に沿って底板部11と下側保持部材62とによって挟み込まれている。ここで、下側保持部材62は、その上方に配置されたガス発生剤61、クッション材64、上側保持部材63及び天板部21によって底板部11側に向けて押し付けられた状態にあるため、カップ状部材50は、その延設部53の先端部54が下側保持部材62によって底板部11側に向けて押し付けられた状態となり、底板部11に対して固定されることになる。
The distal end portion 54 of the extending
なお、カップ状部材50の側壁部52の開口端側の部分が、保持部30のハウジングの内部に位置する部分である内側被覆部31に外挿されることで当該保持部30に対して圧入固定されている。当該圧入固定は、ハウジングに対するカップ状部材50の組付けの際に、その組付作業が容易に行なえるようにするための固定部位であるが、当該圧入固定によってもカップ状部材50が底板部11に対して固定されることになる。
The portion of the cup-shaped
カップ状部材50は、頂壁部51及び側壁部52のいずれにも開口を有しておらず、その内部に設けられた伝火室55を取り囲んでいる。このカップ状部材50は、点火器40が作動することによって伝火薬56が着火された場合に伝火室55内の圧力上昇又は発生した熱の伝導に伴って破裂又は溶融するものであり、その機械的強度は比較的低いものが使用される。
The cup-shaped
そのため、カップ状部材50としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の部材、又は、エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂(たとえばナイロン6又はナイロン66等)、ポリプロピレンスルフィド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂等に代表される熱可塑性樹脂等の樹脂製の部材からなるものが好適に利用される。
Therefore, as the cup-shaped
なお、カップ状部材50としては、このようなものの他にも、鉄又は銅等に代表されるような機械的強度の高い金属製の部材からなり、その側壁部52に開口を有し、当該開口を閉塞するようにシールテープが貼着されたもの等を利用することも可能である。
In addition to the above, the cup-shaped
伝火室55に充填された伝火薬56は、点火器40が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬56としては、ガス発生剤61を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、B/KNO3等に代表される金属粉/酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬56は、粉状のもの、又は、バインダによって所定の形状に成型されたもの等が利用される。バインダによって成型された伝火薬56の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。
The transfer charge 56 filled in the
下部側シェル10及び上部側シェル20からなるハウジングの内部の空間のうち、上述のカップ状部材50が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤61が収容されたガス発生剤収容室60が位置している。具体的には、上述したように、カップ状部材50は、ハウジングの内部に形成されたガス発生剤収容室60内に突出して配置されており、このカップ状部材50の側壁部52の外表面に面する部分に設けられた空間がガス発生剤収容室60として構成されている。
A gas generating
また、ガス発生剤収容室60をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ70が配置されている。フィルタ70は、円筒状の形状を有しており、その中心軸がハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されることにより、ガス発生剤61が収容されたガス発生剤収容室60を径方向において取り囲んでいる。
A
ガス発生剤61は、点火器40が作動することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤61としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体としてガス発生剤61が形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等又はこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジン、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、5−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダ、又は、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。
The
ガス発生剤61の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に貫通孔を有する有孔状(たとえば単孔筒形状又は多孔筒形状等)の成形体も利用される。これらの形状は、ガス発生器100が組み込まれるエアバッグ装置の仕様に応じて適宜選択されることが好ましく、たとえばガス発生剤61の燃焼時においてガスの生成速度が時間的に変化する形状を選択するなど、仕様に応じた最適な形状を選択することが好ましい。また、ガス発生剤61の形状の他にもガス発生剤61の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズ及び充填量を適宜選択することが好ましい。
The shape of the molded body of the
フィルタ70は、たとえばステンレス鋼又は鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したもの、金属線材を編み込んだ網材をプレス加工することによって押し固めたもの、あるいは孔あき金属板を巻き回したもの等が利用される。ここで、網材としては、具体的にはメリヤス編みの金網、平織りの金網、又は、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。また、孔あき金属板としては、たとえば、金属板に千鳥状に切れ目を入れるとともにこれを押し広げて孔を形成して網目状に加工したエキスパンドメタル、又は、金属板に孔を穿つとともにその際に孔の周縁に生じるバリを潰すことでこれを平坦化したフックメタル等が利用される。この場合において、形成される孔の大きさ及び形状は、必要に応じて適宜変更が可能であり、同一金属板上において異なる大きさ及び形状の孔が含まれていてもよい。なお、金属板としては、たとえば鋼板(マイルドスチール)又はステンレス鋼板が好適に利用でき、またアルミニウム、銅、チタン、ニッケル又はこれらの合金等の非鉄金属板を利用することもできる。
The
フィルタ70は、ガス発生剤収容室60にて発生したガスがこのフィルタ70中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれる残渣(スラグ)等を除去する除去手段としても機能する。したがって、ガスを十分に冷却し、かつ残渣が外部に放出されないようにするためには、ガス発生剤収容室60内にて発生したガスが確実にフィルタ70中を通過するようにすることが必要である。
The
フィルタ70に対面する部分の上部側シェル20の周壁部22(すなわち、固定部25が設けられた位置よりも天板部21側に位置する部分の周壁部)には、ガス噴出口23が複数設けられている。このガス噴出口23は、フィルタ70を通過したガスをハウジングの外部に導出するためのものである。上部側シェル20の周壁部22のフィルタ70側に位置する主面には、上記ガス噴出口23を閉塞するようにシールテープ24が貼付されている。このシールテープ24としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が利用される。これにより、ガス発生剤収容室60の気密性が確保されている。
A plurality of
ガス発生剤収容室60のうち、底板部11側に位置する端部近傍には、下側保持部材62が配置されている。下側保持部材62は、環状の形状を有しており、フィルタ70と底板部11との境目部分を覆うように配置されている。下側保持部材62は、フィルタ70の底板部11側に位置する内周面に接触することでフィルタ70を位置決めして保持するとともに、底板部11との間でカップ状部材50の先端部54を挟み込むことでカップ状部材50を保持している。
In the gas generating
下側保持部材62は、作動時において、ガス発生剤収容室60にて発生したガスが、フィルタ70の内部を経由することなくフィルタ70の下端と底板部11との間の隙間から流出してしまうことを防止する。下側保持部材62は、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼又は特殊鋼等の鋼板(たとえば、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等)からなる部材にて構成される。
During operation, the lower holding
ガス発生剤収容室60のうち、天板部21側に位置する端部には、上側保持部材63が配置されている。上側保持部材63は、略円盤状の形状を有しており、フィルタ70と天板部21との境目部分を覆うように配置されている。上側保持部材63は、フィルタ70の天板部21側に位置する内周面に接触することでフィルタ70を位置決めして保持するとともに、その内部に配置されたクッション材64を保持している。
An upper holding
上側保持部材63は、作動時において、ガス発生剤収容室60にて発生したガスが、フィルタ70の内部を経由することなくフィルタ70の上端と天板部21との間の隙間から流出してしまうことを防止する。上側保持部材63は、下側保持部材62と同様に、たとえば金属製の板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼又は特殊鋼等の鋼板(たとえば、冷間圧延鋼板又はステンレス鋼板等)からなる部材にて構成される。
When the upper holding
上側保持部材63の内部には、ガス発生剤収容室60に収容されたガス発生剤61に接触するように環状形状のクッション材64が配置されている。これにより、クッション材64は、ガス発生剤収容室60の天板部21側の部分において天板部21とガス発生剤61との間に位置することになり、ガス発生剤61を底板部11側に向けて押圧している。このクッション材64は、成形体からなるガス発生剤61が振動等によって粉砕されてしまうことを防止する目的で設けられるものであり、好適にはセラミックスファイバの成形体、ロックウール、発泡樹脂(たとえば発泡シリコーン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等)、又は、クロロプレン及びEPDMに代表されるゴム等からなる部材にて構成される。
An
次に、以上において説明したガス発生器100の作動前及び作動時における動作について説明する。
Next, the operation before and during the operation of the
(作動前)
本実施形態におけるガス発生器100においては、ガス発生器の本来の作動をする前においては、以下の動作を行っている。すなわち、雄型コネクタが雌型コネクタ部34に嵌合されており、雄型コネクタに設けられているアース端子と、接地端子としての導電性部材36とが接触した状態であるので、雄型コネクタが有している接地用リードワイヤ(図示せず)がガス発生器100外部のグラウンド回路と接地されるようになっている。したがって、ガス発生器100を形成する金属製のハウジングに静電気が蓄積されることがなく、静電気が原因となるような誤作動による不意着火を発生させることがない。
(Before operation)
In the
(作動時)
本実施形態におけるガス発生器100が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて車両に別途設けられたコントロールユニットからの通電によって点火器40が作動する。伝火室55に収容された伝火薬56は、点火器40が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬56の燃焼によってカップ状部材50は破裂又は溶融し、上述の熱粒子がガス発生剤収容室60へと流れ込む。
(During operation)
When a vehicle equipped with the
流れ込んだ熱粒子により、ガス発生剤収容室60に収容されたガス発生剤61が着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。ガス発生剤収容室60にて発生したガスは、フィルタ70の内部を通過し、その際、フィルタ70によって熱が奪われて冷却されるとともに、ガス中に含まれるスラグがフィルタ70によって除去されてハウジングの外周縁部に流れ込む。
Due to the flowing heat particles, the
ハウジングの内圧の上昇に伴い、上部側シェル20のガス噴出口23を閉塞していたシールテープ24による封止が破られ、ガス噴出口23を介してガスがハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、ガス発生器100に隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張及び展開する。
As the internal pressure of the housing increases, the sealing by the sealing
(ガス発生器100の主な特徴)
本実施形態によれば、導電性部材36を雌型コネクタ部34に嵌合するだけで、ハウジングに帯電した静電気を外部に放電可能な状態にできるので、不意着火(誤作動による予期しない着火)を防止するものでありながら、従来の樹脂との一体成型を行って雌型コネクタ部34に取り付けるガス発生器と比べて製造が容易である。また、導電性部材を雌型コネクタ部に一体成型する場合であっても、導電性部材36の形状が複雑なものでないので、導電性部材36の形成が容易で一体成型しやすいものである。さらに、予め導電性部材36の突出部36cを形成しているので、突出部36cを雌型コネクタ部34の奥部から底板部11にかけて形成された孔35に挿入することによって、導電性部材36の位置決めを容易にすることができる。
(Main features of the gas generator 100)
According to the present embodiment, since the static electricity charged in the housing can be discharged to the outside simply by fitting the
また、ハウジングの底板部11と導電性部材36とが確実に電気的に接続されるので、雄型コネクタを介して、より確実にハウジングに帯電した静電気を外部に放電可能な状態にできる。
Further, since the
また、雌型コネクタ部34の内表面を面一にすることができるので、従来の雄型コネクタを利用することも可能である。
Moreover, since the inner surface of the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。例えば、図示しないが、上記実施形態のハウジングの代わりに、長筒状のいわゆるシリンダ型ハウジングを用いてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope. For example, although not shown, a so-called cylinder type housing having a long cylindrical shape may be used instead of the housing of the above embodiment.
また、上記実施形態においては、突出部36cに貫通孔36bを形成し、導電性樹脂部37を形成して、底板部11と導電性部材36との電気的な接続を確保したが、導電性樹脂部37を用いずに、底板部11と導電性部材36とを直接接触させ、電気的に接続してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the through-
また、上記実施形態で用いた図4(b)の導電性部材36の代わりに、図4(c)に示した導電性部材136を用いてもよい。なお、この導電性部材136を用いる場合には、導電性部材136の貫通孔136b、136cの位置に合わせて、上記実施形態の孔35と同様の孔を、雌型コネクタ部34の奥部から底板部11にかけて2つ形成しておく。これにより、導電性部材136を雌型コネクタ部に嵌合する際、導電性部材136の向きを該孔に合わせるだけでよいので、位置決めがより容易になる。
Moreover, you may use the
また、上記実施形態で用いた図4(b)の導電性部材36の代わりに、図4(d)、(e)に示した導電性部材236又は導電性部材336を用いてもよい。導電性部材236は、導電性部材36の開口部36a、貫通孔36bと同様の開口部236a、貫通孔236bと、外周部から開口部336a方向に途中まで一部切り欠いて形成した切り欠き部236cを有している。この切り欠き部236cによって導電性部材236の筒部の径を一時的に小さくすることが可能なので、導電性部材236を雌型コネクタ部に容易に嵌合することができる。また、導電性部材336は、導電性部材36の開口部36a、貫通孔36bと同様の開口部336a、貫通孔336bと、外周部から開口部336aまで一部切り欠いて形成した切り欠き部336cを有している。この切り欠き部336cによって導電性部材336の筒部の径を一時的に小さくすることが可能なので、導電性部材236の場合と同様に、導電性部材336を雌型コネクタ部に容易に嵌合することができる。
In addition, the
また、上記実施形態においては、雌型コネクタ部34の成型後、凹部34aに導電性部材36を嵌めこむものであったが、これに限られず、雌型コネクタ部34と導電性部材36とを一体成型するものであってもよい。
In the above embodiment, the
10 下部側シェル
11 底板部
12 周壁部
13 突状筒部
14 窪み部
15、36a、136a、236a、336a 開口部
20 上部側シェル
21 天板部
22 周壁部
23 ガス噴出口
24 シールテープ
25 固定部
30 保持部
31 内側被覆部
32 外側被覆部
33 連結部
34 雌型コネクタ部
35 孔
36、136、236、336 導電性部材
36b、136b,136c、236b、336b 貫通孔
36c 突出部
37 導電性樹脂部
40 点火器
41 点火部
42 端子ピン
50 カップ状部材
51 頂壁部
52 側壁部
53 延設部
54 先端部
55 伝火室
56 伝火薬
60 ガス発生剤収容室
61 ガス発生剤
62 下側保持部材
63 上側保持部材
64 クッション材
70 フィルタ
100 ガス発生器
236c、336c 切り欠き部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記収容空間に配置され、燃焼することでガスを発生させるガス発生剤と、
点火薬を含む点火部と前記点火部から延びた端子ピンとを有し、前記底板部に絶縁性樹脂を介して固定された、前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器と、
前記絶縁性樹脂を用いて、前記点火器を固定している前記絶縁性樹脂からなる部分と一体形成された、前記端子ピンに接続する雄型コネクタを嵌合するための雌型コネクタ部と、
前記雌型コネクタ部から前記底板部にかけて形成され、前記雌型コネクタ部と前記底板部とを連通させる少なくとも1つの孔と、
底部の外側に形成され、前記孔に挿入されて前記底板部に電気的に接続可能な突出部と、前記端子ピンに接触しないように前記底部の略中央に形成された開口部とを有し、前記雌型コネクタ部の内表面に露出した状態で前記雌型コネクタ部に嵌合されている有底筒状の導電性部材と、
を備え、
前記導電性部材が接地端子となるものであり、
前記雌型コネクタ部に雄型コネクタを嵌合した際、前記接地端子が前記雄型コネクタのアース端子と接触され、前記雄型コネクタが有している接地用リードワイヤがガス発生器外部のグラウンド回路と接地されるようになっていることを特徴とするガス発生器。 A housing including a top plate portion and a bottom plate portion for closing each of the end portions in the axial direction, and a peripheral wall portion provided with a gas outlet, and having a housing space therein
A gas generating agent disposed in the housing space and generating gas by burning;
An igniter for burning the gas generating agent, having an ignition part containing an ignition powder and a terminal pin extending from the ignition part, and fixed to the bottom plate part via an insulating resin;
Using the insulating resin, a female connector portion for fitting a male connector connected to the terminal pin, integrally formed with the portion made of the insulating resin fixing the igniter,
Formed from the female connector portion to the bottom plate portion, and at least one hole communicating the female connector portion and the bottom plate portion;
A protrusion formed outside the bottom and inserted into the hole and electrically connectable to the bottom plate; and an opening formed at a substantially center of the bottom so as not to contact the terminal pin. , A bottomed cylindrical conductive member fitted to the female connector part in a state exposed on the inner surface of the female connector part,
With
The conductive member is a ground terminal,
When the male connector is fitted to the female connector, the ground terminal is brought into contact with the ground terminal of the male connector, and the ground lead wire of the male connector is connected to the ground outside the gas generator. A gas generator characterized in that the gas generator is grounded with a circuit.
前記貫通孔内に導電性樹脂で形成された導電性樹脂部が設けられ、前記導電性樹脂部によって前記ハウジングと前記導電性部材とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のガス発生器。 When the conductive member is fitted to the female connector portion, a through hole is formed in the protruding portion so that the housing and the female connector portion communicate with each other.
The conductive resin portion formed of a conductive resin is provided in the through hole, and the housing and the conductive member are electrically connected by the conductive resin portion. A gas generator according to 1.
前記凹部に前記導電性部材の筒部が嵌合していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス発生器。
A recess having substantially the same shape as the cylindrical portion of the conductive member is formed on the inner surface of the female connector portion.
The gas generator according to any one of claims 1 to 3, wherein a cylindrical portion of the conductive member is fitted in the recess.
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US11951931B2 (en) | 2019-02-06 | 2024-04-09 | Daicel Corporation | Gas generator |
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