JP2018158690A - 点火器の固定構造、及び点火器の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】点火器カラーを用いずにガス発生器内を好適なシール状態に維持しながら点火器をガス発生器側に固定する。【解決手段】着火薬を含む着火部と、該着火部の周囲の少なくとも一部を覆う樹脂で形成されたベース部と、該着火部へ通電する通電部とを有する、ガス発生器のための電気着火式の点火器と、点火器の収容空間を画定する筒状の周壁部と、該収容空間内に該点火器が配置されたときに通電部が該収容空間の外側に向かって延在可能となる通過孔を生成するように該周壁部の一方の端部から該周壁部の半径方向内側に延出する基部とを有する金属製のハウジングと、を備える固定構造であって、点火器がハウジングの収容空間内に配置され、ベース部が基部の内壁面に押圧されて、該点火器と該ハウジングとの間に所定のシール状態が形成されるように、周壁部の内壁面と対向する該ベース部の側面側に向かって、該周壁部が塑性変形されて該ベース部に接触している。【選択図】図４

Description

本発明は、ガス発生器において電気着火式の点火器をハウジングが有する周壁部に固定するための固定構造、及び当該点火器の固定方法に関する。

点火器は、エアバッグ用ガス発生器、シートベルトリトラクタ用ガス発生器等の起動装置として用いられ、主に着火電流によって作動する電気式点火器が広く知られている。各ガス発生器に取り付ける場合、点火器本体を金属製カラーに取り付けた後に、ガス発生器側のハウジングに取り付けられる。例えば、特許文献１に示すガス発生器では、点火器本体に相当するスクイブが点火器カラーに相当する所定の部材に覆われてイグナイタが形成され、そのイグナイタがハウジングに嵌め込まれることで、ガス発生器におけるスクイブの固定が実現されている。なお、イグナイタのスクイブは、その着火によりエンハンサペレットを着火させ、その燃焼生成物によりガス発生ペレットが燃焼されることになる。

また、ガス発生器では、内包する上記ガス発生ペレット等のガス発生剤を湿気から保護するとともに、点火器の着火により発生する燃焼生成物が装置外部に漏出しないように、点火器をガス発生器内に固定しなければならない。例えば、特許文献２には、点火器に点火器カラーが取り付けられた状態でガス発生器のハウジングに固定される際に、点火器カラーとハウジング側との間にシール部材を配置させる、点火器の固定構造が開示されている。また、特許文献３には、点火器本体を点火器カラーに密着一体化させる点火器の固定構造が開示されており、更に、点火器カラーの密着面上に環状突起を配置して点火器本体との密着性が高められている。

特開平１１−５９３１４号公報 米国特許第６０６５７７４号明細書 特開２００７−２２５１６０号公報

上記の従来技術で示すように、従来のガス発生器では、ガス発生器内のシール状態の形成や点火器の点火によるガス発生器内の高圧化への耐性等の観点から、点火器はその本体を点火器カラーで保持した状態で、ガス発生器側に固定される固定構造が広く採用されている。しかし、そのような場合、点火器カラーは点火器を確実に保持する必要性から、点火器の幅方向及び高さ方向に比較的大きくなりやすい。そのため、点火器カラーの大きさの影響を受け、点火器が取り付けられるガス発生器の小型化が難しい。

そこで、点火器カラーを用いずに点火器の固定を図ろうとする場合、点火器のガス発生器側への固定については、上記の通り、ガス発生器内のシール性（密封性）が求められる。しかし、従来技術では、点火器カラーを用いずに点火器をガス発生器側に固定する固定構造に関しては、シール性について十分な検討がなされていない。

本発明は、上記した問題に鑑み、点火器カラーを用いずにガス発生器内を好適なシール状態に維持しながら点火器をガス発生器側に固定するための固定構造、及び固定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、点火器の樹脂製のベース部に対して、取り付けるためのハウジングの一部を塑性変形させる固定構造を採用した。このような構成により、点火器カラーを用いずに点火器をハウジングに対して好適に固定でき、その結果、ハウジング内の収容空間のシール状態も比較的高く維持できる。

具体的には、本発明は、着火薬を含む着火部と、該着火部の周囲の少なくとも一部を覆う樹脂で形成されたベース部と、該着火部へ通電する通電部とを有する、ガス発生器のための電気着火式の点火器と、前記点火器の収容空間を画定する筒状の周壁部と、該収容空間内に該点火器が配置されたときに前記通電部が該収容空間の外側に向かって延在可能となる通過孔を生成するように該周壁部の一方の端部から該周壁部の半径方向内側に延出する基部とを有する金属製のハウジングと、を備える、点火器の固定構造である。そして、当該固定構造では、前記点火器が前記ハウジングの前記収容空間内に配置され、前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧されて、該点火器と該ハウジングとの間に所定のシール状態が形成されるように、前記周壁部の内壁面と対向する該ベース部の側面側に向かって、該周壁部が塑性変形されて該ベース部に接触している。

本発明に係る点火器の固定構造では、点火器が有する樹脂製のベース部を利用して、点火器が金属製のハウジングに固定される。当該ベース部は点火器の着火部の少なくとも一部を覆うように形成されているが、当該覆われている部分は、着火部による着火薬の燃焼で生じる燃焼生成物が放出される部位を少なくとも除いた、着火部上の一部分である。そして、ベース部の樹脂に好適な絶縁性がある場合には、好ましくは、ベース部は、着火部に繋がる通電部の一部も覆うように形成される。これにより、通電部と、着火器の所定部位との間の絶縁状態を維持することが容易となる。

また、金属製のハウジングは周壁部と基部とを有しており、周壁部は点火器が挿入可能となるように筒状に形成されている。そして、ハウジングの基部は半径方向内側に延出しているため、挿入された点火器の周壁部の長手方向への移動は基部によって阻止されるとともに、その挿入された点火器に繋がる通電部は、基部に形成された通過孔を介してハウジングの外部に延出可能となる。したがって、点火器がハウジング内の収容空間に挿入され、そこに配置されても、外部に延出した通電部を介して着火部に電力供給が可能とされる。

そして、上記点火器の固定構造では、点火器が収容空間内に配置された状態で、ハウジングの周壁部がベース部の側面側に向けて塑性変形されることで、点火器のベース部がハウジングの基部の内壁面に押圧される。その結果、点火器とハウジングとの間に所定のシール状態が形成される。当該所定のシール状態とは、ガス発生器に対して求められる、通過孔を介したハウジング内外との通気性の程度を表し、例えば、ガス発生器におけるガス発生剤の湿気保護や燃焼生成物の漏出防止等の観点から適宜決定できる。このように本発明の点火器の固定構造では、ハウジングの塑性変形を利用して、点火器のベース部とハウジングの内壁面、特に基部の内壁面との間に、所定のシール状態を形成するための押圧力を発生させる。その結果、従来技術のように、比較的寸法の大きい点火器カラーを用いることなく、点火器そのものをハウジングに固定できるとともに、その固定状態において上記所定のシール状態も形成することができる。

このような点火器の固定構造によれば、点火器カラーを用いないことにより、点火器を取り付けるガス発生器の小型化を図ることができる。従来の点火器カラーは、特にその幅方向の寸法が大きくなる傾向があるため、本発明の点火器の固定構造は、ガス発生器を細長く形成する場合には特に有用となり得る。また、点火器による燃焼生成物を利用してガス発生剤による燃焼ガスを発生させるガス発生器であれば、その具体的な構成や形状にか
かわらず本発明の点火器の固定構造を適用することができる。

上記の点火器の固定構造において、前記点火器のベース部と前記基部の内壁面との間に配置されるシール部を、更に備えてもよい。この場合、前記ベース部の側面側に向かって前記周壁部が塑性変形されて、前記シール部を加圧しながら該ベース部が該基部側に押圧され、前記所定のシール状態が形成される。このようにシール部を点火器のベース部とハウジングの基部の内壁面との間に介在させることで、所定のシール状態が形成しやすくなる。

ここで、前記シール部は、弾性変形が可能なシール部材であってもよい。この場合、周壁部が塑性変形されることで生じる押圧力により、シール部材が弾性変形し、上記所定のシール状態が形成しやすくなる。また、上記シール部材を用いる場合、前記収容空間の外側から前記通過孔を見たときに、前記シール部材の一部が該通過孔を形成する前記基部の内周端縁から可視状態に配置されていてもよい。このような構成によれば、シール部材の弾性変形、換言すれば、所定のシール状態を形成するための押圧力の発生を目視しやすくなり、当該構成は、好適な点火器の固定構造の実現に資するものである。

また、前記シール部に関する別法として、前記シール部は、前記基部と一体に形成され、該基部の内壁面と対向する前記ベース部の一部に向かって突起して環状に形成された環状突起であってもよい。この場合、前記ベース部の側面側に向かって前記周壁部が塑性変形されて、前記環状突起が前記ベース部に対して加圧されて該ベース部に食い込むことで、前記所定のシール状態が形成される。点火器のベース部は樹脂で形成されるため、周壁部の塑性変形により発生する押圧力によって、環状突起が樹脂に食い込むことが可能である。このとき、環状突起は基部と一体となって環状に形成されていることから、その食い込んだ状態では、基部側とベース部側との間に好適にシール状態を形成することが可能となる。

ここで、上述までの点火器の固定構造において、前記周壁部は、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって連続して環状に塑性変形され、又は、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって不連続に、且つ複数の部位で塑性変形されてもよい。すなわち、所定のシール状態を形成する上記押圧力を発生させるために、このような周壁部の塑性変形の形態を採用できる。なお、上記押圧力を発生させる限りにおいて、これら以外の周壁部の塑性変形の形態も採用できる。

ここで、上記の点火器の固定構造において、塑性変形された周壁部とベース部との相関について例示する。その一例としては、前記ベース部が、前記ベース部の側面側に該ベース部の周方向に環状に形成された溝部を有する場合、前記周壁部は、その周方向において該周壁部の一部が前記溝部に嵌り込むように塑性変形されて、前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧され、前記所定のシール状態が形成されてもよい。また、その他の例としては、塑性変形された周壁部がベース部の上端面側の周縁近くに接触したり、ベース部の中腹部に食い込んだりすることで、ベース部を基部の内壁面に押圧する押圧力を発生させ、所定のシール状態を形成してもよい。

ここで、本発明を、ガス発生器のための電気着火式の点火器を、金属製のハウジングに固定する点火器の固定方法の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、当該固定方法であって、前記点火器は、着火薬を含む着火部と、該着火部の周囲の少なくとも一部を覆う樹脂で形成されたベース部と、該着火部へ通電する通電部とを有し、前記ハウジングは、前記点火器の収容空間を画定する筒状の周壁部と、該収容空間内に該点火器が配置されたときに前記通電部が該収容空間の外側に向かって延在可能となる通過孔を生成するように該周壁部の一方の端部から該周壁部の半径方向内側に延出する基部とを有する。
そして、上記点火器の固定方法は、前記点火器を前記ハウジングの前記周壁部の他方の端部から前記収容空間内に挿入し、該点火器のベース部を該ハウジングの基部側に到達させる点火器挿入ステップと、前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧されて、該点火器と該ハウジングとの間に所定のシール状態が形成されるように、前記周壁部の内壁面と対向する該ベース部の側面側に向かって該周壁部を塑性変形させ該ベース部に接触させる、変形ステップと、を含む。また、上記の点火器の固定構造に関し開示した技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて当該固定方法に係る発明にも適用することができる。

また、上記固定方法は、前記点火器挿入ステップの前に、弾性変形が可能なシール部材を該収容空間内に挿入するステップを、更に含んでもよい。その場合、前記点火器挿入ステップでは、前記点火器のベース部を前記ハウジングの基部側に到達させて、該ベース部と該基部との間に前記シール部材を挟み、前記変形ステップでは、前記シール部材が前記ベース部と前記基部との間に挟まれた状態で、前記周壁部を該ベース部の側面側に向かって塑性変形させる。また、上記固定方法は、前記変形ステップでは、前記周壁部を、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって、連続して環状に塑性変形させて、又は、不連続に複数の部位で塑性変形させて、該ベース部を前記基部の内壁面に押圧し、前記所定のシール状態を形成してもよい。

本発明によれば、点火器カラーを用いずにガス発生器内を好適なシール状態に維持しながら点火器をガス発生器側に固定することが可能となる。またこれによりガス発生器の小型化が可能となる。

本発明の点火器の固定構造が適用されたガス発生器の概略構成を示す図である。 点火器の概略構成を示す図である。 ハウジングに点火器を固定する前の状態を示す図である。 ガス発生器のハウジングへの点火器の固定構造を示す第１の図である。 ガス発生器のハウジングへの点火器の固定方法の流れを示すフローチャートである。 ガス発生器に取り付けられた点火器に対して給電するためのコネクタとの接続状態を説明する図である。 ガス発生器のハウジングへの点火器の固定構造を示す第２の図である。 変形例に係る点火器の概略構成を示す図である。 ガス発生器のハウジングへの点火器の固定構造を示す第３の図である。

以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係るガス発生器における点火器の固定構造について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１は、エアバッグ用ガス発生器の断面図である。当該ガス発生器は、長尺軸方向に延在する筒状の周壁部７０ａを有するハウジング７０と、このハウジング７０内の収容空間に配設される点火器２０と、点火器２０により点火されて燃焼ガスを発生するガス発生剤６と、そしてこれらガス発生剤６を収容する燃焼室３５を画定するクーラント・フィルタ７とを含んでいる。

ここで、点火器２０の構成について図２に基づいて説明する。点火器２０は外部から供
給される着火電流により点火薬２２を燃焼させるものである。点火器２０は、着火部２０１、ベース部２０２、通電ピン２０３を有している。通電ピン２０３は、着火部２０１から延在している。図２においては、着火部２０１の詳細な構造を説明するために、ベース部２０２及び通電ピン２０３は破線にて簡潔に記載されている。着火部２０１においては、表面が絶縁カバーで覆われたカップ２１によって、点火薬２２を配置するための空間が該カップ２１内に画定される。そして、その空間に金属ヘッダ２４が配置され、カップ２１が金属ヘッダ２４に固定される。また、金属ヘッダ２４の上面に筒状のチャージホルダ２３が設けられている。該チャージホルダ２３によって点火薬２２が保持される。この点火薬２２の底部には、片方の通電ピン２０３と金属ヘッダ２４を電気的に接続したブリッジワイヤ２６が配線されている。なお、二本の通電ピン２０３は互いが電気的に絶縁状態となるように、絶縁体２９を介して金属ヘッダ２４に固定される。さらに、絶縁体２９で支持された二本の通電ピン２０３が延出する方向には、カップ２１の開放口に当たる部位を覆い保護するように、樹脂で柱状に形成されたベース部２０２が設けられている。更に、このベース部２０２によって通電ピン２０３間の絶縁性は、良好に維持した状態で保護されている。このベース部２０２は、点火器２０の製造工程において、樹脂材料を射出成型することで形成される。なお、図２に示す点火器２０においては、ベース部２０２として樹脂で覆われた着火部２０１の表面積は比較的少ないが、樹脂によって着火部２０１がどの程度覆われるか、またはどのように樹脂で覆われるか等のベース部２０２の具体的な形態は特定のものに限定されない。

このように構成される点火器２０においては、外部電源によって二本の通電ピン２０３間に電圧印加されるとブリッジワイヤ２６に電流が流れ、それにより点火薬２２が燃焼する。このとき、点火薬２２の燃焼による燃焼生成物はチャージホルダ２３の開口部からカップ２１を破り放出されることになる。なお、別法として、チャージホルダ２３が無い点火器２０を使用してもよい。なお、点火薬２２として、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＺＰＰ）、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴＨＰＰ）、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴｉＰＰ）、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＡＰＰ）、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬（ＡＢＯ）、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬（ＡＭＯ）、アルミニウムと酸化銅を含む火薬（ＡＣＯ）、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬（ＡＦＯ）、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼生成物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。

図１に示すガス発生器においては、点火器２０は、具体的には、金属製の筒状のハウジング７０に固定されている。ここで、図３に、点火器２０をハウジング７０に固定する前の状態を示す。ハウジング７０は、筒状に細長く形成された周壁部７０ａを有しており、周壁部７０ａに囲われた空間は、点火器２０を収容するための収容空間として利用される。この収容空間には、ガス発生剤６およびクーラント・フィルタ７も配置される。周壁部７０ａの一方の端部（図３中の上側の端部）は、点火器２０を当該収容空間に挿入できる程度に開口しており、その収容空間の直径は、図３に示すように点火器２０の柱状のベース部２０２が挿入できる程度の寸法となっている。

また、周壁部７０ａの他方の端部には基部７０ｂが設けられている。この基部７０ｂは、周壁部７０ａの当該他方の端部から、周壁部７０ａの半径方向内側に延出しており、その結果、基部７０ｂの内側周面７０ｂ１によって、周壁部７０ａ内の収容空間とその外部とを連通する通過孔７０ｃが画定される。このように構成されるハウジング７０に対して、図３中の上方向に位置する開口部分から、ハウジング７０内の収容空間に点火器２０が挿入される。このとき、ベース部２０２が着火部２０１より先に収容空間内に進入する姿勢で、点火器２０の挿入が行われる。また、点火器２０の挿入の際には、点火器２０のベ
ース部２０２とハウジング７０の基部７０ｂとの間に、公知の弾性材料（シリコンゴム等）で形成されたシール部材７１を介在させる。そして、点火器２０の挿入が進み、図３に示すように、ベース部２０２が基部７０ｂとの間にシール部材７１を挟んだ状態に到達したときに、通電ピン２０３は通過孔７０ｃを介してハウジング７０の外側に向かって延在可能となる。この後、点火器２０のハウジング７０への固定が行われるが、その詳細については後述する。

図１に戻り、ガス発生器の説明を行う。ここで、ハウジング７０は、ステンレス鋼板をプレスにより成形してなる。更に、周壁部７０ａにはガス排出口１１が周方向に等間隔に複数個配設されている。ハウジング７０のうち点火器２０が配置された側の反対側は、閉塞部材２で閉じられている。閉塞部材２は、ハウジング７０の周壁部７０ａとの間の気密を維持するように、シール部材３を介しており、ハウジング７０の開口端部をかしめてかしめ部７０ｅが形成されて、閉塞部材２を固定している。

ガス発生剤６は中空円柱体をなしており、この形状の故に、燃焼は外面及び内面で起こり、燃焼の進行につれてガス発生剤全体の表面積はあまり変わらないという利点を有している。ガス発生剤６の例としては、例えば、特開２００５−１９９８６７号公報に開示した、公知の組成のもの等が挙げられる。

ここで、クーラント・フィルタ７は、ガス発生剤６を取り囲んで環状に配設され、ハウジング７０の周壁部７０ａとの間に、環状の間隙９を画定している。このクーラント・フィルタ７は、ステンレス鋼製平編の金網を半径方向に重ね、半径方向及び軸方向に圧縮してなるもので、燃焼室３５で発生した燃焼ガスを冷却し、その燃焼残渣を捕集する。このクーラント・フィルタ７は、各層においてループ状の編目が押し潰されたような形をしており、それが半径方向に層をなしている。したがって、クーラント・フィルタの空隙構造が複雑となり、このクーラント・フィルタ７は優れた捕集効果を有する。クーラント・フィルタ７として、その他に針金を心棒に多層に巻いて形成された巻線タイプの構造のものを採用してもよい。

また、ハウジング７０の周壁部７０ａと、クーラント・フィルタ７の外層との間に形成された間隙９により、クーラント・フィルタ７の周囲に半径方向断面に環状のガス通路が形成される。この間隙９がガス通路として機能することにより、燃焼ガスはクーラント・フィルタ７の全領域を通過し、クーラント・フィルタ７の有効利用と燃焼ガスの効果的な冷却・浄化が達成される。冷却・浄化された燃焼ガスは、周壁部７０ａに設けられたガス排出口１１に至る。また、ハウジング７０内に外部より湿気が侵入するのを阻止するために、ガス発生器の作動前では、アルミニウムテープ５２によりガス排出口１１が塞がれている。

このように構成されたガス発生器において、衝撃をセンサ（図示せず）が感知すると、その信号が点火器２０に送られて点火器２０が作動し、これによってガス発生剤６に点火する。そして、ガス発生剤６の燃焼により高温・高圧のガスを生成し、この燃焼ガスは、クーラント・フィルタ７の全領域を通過し、その間に効果的に冷却されまた燃焼残渣が捕集され、冷却・浄化された燃焼ガスは、間隙９を通り、アルミニウムテープ５２の壁を破ってガス排出口１１より噴出し、エアバッグ（図示せず）内に流入する。これによりエアバッグが膨張し、乗員と堅い構造物の間にクッションを形成して衝撃から乗員を保護する。

ガス発生器において上記所望のガス発生を実現させるためには、ハウジング７０において点火器２０を好適に固定しなければならない。すなわち、ガス発生器において、ハウジング７０の内部の収容空間に点火器２０を固定する際に、ガス発生器内の防湿や火炎等の
外部漏出防止等の観点から収容空間内に好適なシール状態が形成される必要がある。そこで、以下に、ハウジング７０における点火器２０の固定構造について、図４及び図５に基づいて説明する。

ここで、図４は、ハウジング７０への点火器２０の固定構造の３つの形態（ａ）〜（ｃ）を例示するものである。また、図５は、その点火器２０の固定方法の流れを示す図である。先ず、図４（ａ）に示す形態について、その固定構造及び固定方法を説明する。先ず、Ｓ１０１で示すように、ハウジング７０に対してシール部材７１を、ハウジング７０内の収容空間に挿入する。具体的には、ハウジング７０は、組み立て前の時点では、一方の端部には、図１に示す基部７０ｂが形成されているが、他方の端部は点火器２０がその内部に挿入可能となるように開口し、かしめ部７０ｅは形成されていない。当該他方の端部側の開口部分からシール部材７１が、ハウジング７０の収容空間内に挿入される。ここで、シール部材７１は、通過孔７０ｃを有する基部７０ｂの断面形状と概ね同形の形状を有している。そのため、図３に示すように、後述するＳ１０３でハウジング７０を塑性変形させる前の状態では、シール部材７１は基部７０ｂと概ね一致した状態でハウジング７０内に配置される。

シール部材７１の挿入後に、Ｓ１０２で示すようにハウジング７０の収容空間内に点火器２０が挿入される。当該挿入も、ハウジング７０の上記他方の端部側から行われる。この挿入時は、点火器２０は、着火部２０１に対してベース部２０２が基部７０ｂ側に位置する姿勢でハウジング７０内に挿入される。したがって、点火器２０の挿入は、図３に示すように、ベース部２０２が基部７０ｂ側に到達するまで、すなわちベース部２０２が、挿入されているシール部材７１に接触する位置に到達するまで行われる。なお、図３に示す状態は、このＳ１０２のステップが終了した時点での、点火器２０の配置状態を示すものである。なおガス排出口１１を覆うアルミニウムテープ５２をハウジング７０の内側に配置した場合、点火器２０をハウジング７０に挿入するときに、ベース部２０２がアルミニウムテープ５２と干渉しないよう、例えば特開平１０−１２９４００号公報で示すように、当該アルミニウムテープ５２を貼り付ける部分の周壁部７０ａにテープの厚さ以上の段差を形成することができる。

次に、点火器２０がハウジング７０に挿入された後に、Ｓ１０３で示すようにハウジング７０の周壁部７０ａの所定部位が、ハウジング７０内のベース部２０２の側面側に向かって塑性変形される。当該所定部位は、ベース部２０２の側面に対向する周壁部７０ａの部位であって、当該塑性変形により周壁部７０ａがベース部２０２に接触可能となる部位である。例えば、図４（ａ）に示す形態では、当該所定部位は、ベース部２０２の上端面の周縁である上部周縁２０２ａに対向する、周壁部７０ａの部位の近傍とされる。この所定部位で図に示す白抜き矢印で示す方向に周壁部７０ａが塑性変形されると、周壁部７０ａの一部がハウジング７０の収容空間内に向かって飛び出すように湾曲し、ベース部２０２の上部周縁２０２ａに接触する。このとき、ベース部２０２は樹脂で形成されているため、金属製の周壁部７０ａの塑性変形に対しては、ベース部２０２が部分的に弾性変形又は塑性変形（以下、単に「変形」と称する）する。なお、このベース部２０２の変形は部分的なものであり、その変形に起因してベース部２０２の機能が毀損されることはない。

そして、周壁部７０ａの塑性変形に伴うベース部２０２の変形により、図に示す黒塗り矢印で示す方向に、点火器２０を基部７０ｂ側に押圧する押圧力が発生する。この結果、ベース部２０２が接触するシール部材７１が圧縮されるとともに、その押圧による反力に対しては、塑性変形により湾曲した周壁部７０ａの所定部位がベース部２０２の上部周縁２０２ａに接触してベース部２０２の変位を阻止する状態が形成される。この結果、ベース部２０２と基部７０ｂとの間に圧縮されたシール部材７１が配置されて点火器２０がハウジング７０に固定されることで、ハウジング７０の内外間の通気を阻止する所定のシー
ル状態が形成される。この所定のシール状態は、ガス発生器に対して求められる、通過孔７０ｃを介したハウジング７０の内外との通気性の程度である。例えば、ガス発生器におけるガス発生剤６を湿気から保護するためやガス発生剤の燃焼に伴う燃焼ガス等が通過孔７０ｃを通ってガス発生器から漏出するのを防止するため等の観点から決定される。

このように図５の固定方法及び上記の固定構造によれば、点火器２０をハウジング７０へ好適に固定することが可能となる。また、上記固定構造では、点火器カラーを用いることなく、好適なシール状態の形成を実現している。一般的に、点火器カラーは金属製であり、点火器の確実な固定のために、点火器の高さ方向及び幅方向にある程度の大きさを占めることになる。そのため、結果としてガス発生器に点火器が取り付けられた場合、点火器カラーに起因してガス発生器の寸法が大きくならざるを得ない。一方で、上記固定構造では、点火器カラーを用いることなく点火器２０をハウジング７０に固定した上でガス発生器に取り付けることができるため、ガス発生器の小型化に大きく寄与し得る。

また、周壁部７０ａの上記塑性変形は、上記の所定のシール状態を形成するための押圧力が発生する限りにおいて、種々の塑性変形の形態を採用することができる。例えば、図４（ａ）に示す塑性変形力が作用する所定部位が、周壁部７０ａの周方向において環状に位置するように、すなわち、周壁部７０ａがベース部２０２の上部周縁２０２ａの全長にわたって接触して押圧力を発生させるように、周壁部７０ａの塑性変形を行ってもよい。また、別法として、塑性変形力が作用する所定部位が、周壁部７０ａの周方向において不連続に、且つ複数個所に位置するように、すなわち、周壁部７０ａがベース部２０２の上部周縁２０２ａにおいて断続的に接触して押圧力を発生させるように、周壁部７０ａの塑性変形を行ってもよい。

また、シール部材７１は、上記の通り、ハウジング７０の周壁部７０ａを塑性変形させる前の状態では、基部７０ｂと概ね一致した状態でハウジング７０内に配置される（図３参照）。そのため、図４（ａ）に示すように点火器２０が固定されると、シール部材７１の端縁を、通過孔７０ｃを通してハウジング７０の外部から目視することが可能となる。このような構成により、シール部材７１の状態、特にその圧縮状態を踏まえて、点火器２０のハウジング７０への固定が良好に行われたか否かを確認することができる。

次に、図４（ｂ）に基づいて、点火器２０の固定構造の第２の形態について説明する。図４（ａ）に示す第１の形態と異なるのは、周壁部７０ａを塑性変形させる上記所定部位である。第２の形態では、ベース部２０２の側面の概ね中腹部２０２ｂに対向する、周壁部７０ａの部位近傍が所定部位とされる。このような形態においても、周壁部７０ａが塑性変形されると、該当箇所の周壁部７０ａはハウジング７０の収容空間内に向かって飛び出すように湾曲してくる。この結果、点火器２０においては、樹脂で形成されたベース部２０２の中腹部２０２ｂ近傍が変形されて、ベース部２０２を基部７０ｂ側に押圧する押圧力が発生する。そして、図４（ａ）に示す形態と同様に、ハウジング７０の内外間の通気を阻止する所定のシール状態が形成されるように点火器２０がハウジング７０に固定される。

更に、図４（ｃ）に基づいて、点火器２０の固定構造の第３の形態について説明する。図４（ａ）に示す第１の形態と異なるのは、点火器２０のベース部２０２の形状と、周壁部７０ａを塑性変形させる上記所定部位である。第３の形態では、ベース部２０２の中腹部に、その周方向に環状に形成された溝部２０２ｃが形成されている。したがって、ベース部２０２の側面に関しては、溝部２０２ｃが形成されている部位で側面が凹状に形成されていることになる。そこで、当該溝部２０２ｃにより凹状に形成される側面の部位に対向する、周壁部７０ａの部位近傍が所定部位とされる。このような形態においても、周壁部７０ａがその所定部位で塑性変形されると、該当箇所の周壁部７０ａはハウジング７０
の収容空間内に向かって飛び出し、その飛び出した周壁部７０ａが溝部２０２ｃに嵌り込んでベース部２０２と接触することになる。この結果、点火器２０のベース部２０２においては、特に、溝部２０２ｃより基部側に位置する下方部位２０２ｄに周壁部７０ａの塑性変形力が作用し、当該下方部位２０２ｄ近傍が変形される。その結果、ベース部２０２を基部７０ｂ側に押圧する押圧力が発生し、図４（ａ）に示す形態と同様に、ハウジング７０の内外間の通気を阻止する所定のシール状態が形成されるように点火器２０がハウジング７０に固定される。なお、図４（ｂ）と（ｃ）の実施例においては、点火器２０を基部７０ｂに対して押し付けた状態で周壁部７０ａを塑性変形させると、さらにシール性能が高められる。

ここで、図６に基づいて、点火器２０への点火電流の供給に関する構造について説明する。点火器２０へ適時に点火電流を供給するために、通電ピン２０３に対して電源コネクタ２２０が接続される。通電ピン２０３は電源コネクタ２２０側に形成された端子穴２２１に挿入されることで、点火器２０への通電が可能な状態が形成される。ここで、ガス発生器に対して適時に点火電流を供給できるようにするためには、通電ピン２０３が電源コネクタ２２０側に挿入された状態が維持されなければならない。そこで、図６に示す電流供給構造では、ハウジング７０において、基部７０ｂの内側周面７０ｂ１近傍に、通電ピン２０３の長手方向に沿って延在する壁部７０ｄが形成される。この壁部７０ｄは、基部７０ｂと一体に形成されている。

そして、この壁部７０ｄに対して、コネクタホルダ２１０が取り付けられている。具体的には、金属製のハウジング７０の壁部７０ｄに対して樹脂の一体成形を行うことで、コネクタホルダ２１０が取り付けられることになる。なお、コネクタホルダ２１０が壁部７０ｄに沿って脱落しないように、コネクタホルダ２１０と壁部７０ｄとの間には互いの凹凸形状部位が係合するように構成された脱落防止構造が採用されている。あるいは壁部７０ｄに貫通孔を形成し、一体成形において射出樹脂をその貫通孔に通した形で硬化させると、コネクタホルダ２１０の回転防止となるので好ましい。そして、コネクタホルダ２１０の内周側（通過孔７０ｃに面する側）には、電源コネクタ２２０に設けられた係合突起２２２が嵌まり込むように、係合溝２１１が形成されている。この係合突起２２２は、電源コネクタ２２０のコネクタ本体内部でバネにより外部に突出するように付勢されている。そして、電源コネクタ２２０が通過孔７０ｃに挿入されると、係合突起２２２はコネクタホルダ２１０の内周面に接触して、バネの付勢力に抗してコネクタ本体の内部に押し込まれるが、係合突起２２２が係合溝２１１の位置に差し掛かると、バネの付勢力により係合突起２２２は押し戻されて係合溝２１１に係合する。

このようにハウジング７０に対してコネクタホルダ２１０を一体的に取り付けることで、電源コネクタ２２０が好適に接続され、以て、点火器２０へ適時に点火電流を供給する状態を維持することができる。

＜変形例１＞
ガス発生器における点火器２０の固定構造の変形例について、図７に基づいて説明する。図７の上段（ａ）は、ハウジング７０内にシール部材７１を挿入し、点火器２０をある程度挿入した状態を表している。また、図７の下段（ｂ）は、周壁部７０ａを塑性変形させて点火器２０を固定した状態を表している。

ここで、図７（ａ）に示すように、基部７０ｂの内側周面７０ｂ１側には、環状の切り欠き部７０ｂ２が形成されており、基部７０ｂの収容空間側の内壁面は、当該切り欠き部７０ｂ２に対応する内壁面と、周壁部７０ａ近傍の内壁面７０ｂ３とに区分され、図７（ａ）において、前者は後者より下側（ハウジング７０の内側）に位置する。そして、図５の固定方法のＳ１０１において、シール部材７１は、この切り欠き部７０ｂ２に嵌め込ま
れるように、ハウジング７０内に挿入される。したがって、本変形例によるシール部材７１は、上記実施例のシール部材と異なり基部７０ｂの内壁面との接触面積が小さくなる。

そして、図５の固定方法のＳ１０２において点火器２０がハウジング７０内に完全に挿入されると、ベース部２０２の底面が、内壁面７０ｂ３に接触した状態となる。このとき、シール部材７１は、ベース部２０２の底面と、切り欠き部７０ｂ２の内壁面との間で圧縮された状態に置かれることになる。そのため、当該固定方法のＳ１０３において周壁部７０ａの所定部位を塑性変形させ、その周壁部７０ａをベース部２０２の上部周縁２０２ａに接触させることで、図４（ａ）に示した形態と同じように点火器２０を基部７０ｂ側に押圧する押圧力を発生させる。また同時に点火器２０の変位を阻止した状態となる。この結果、点火器２０の固定構造において、上記の所定のシール状態が形成されることになる。

また、本変形例のようにシール部材７１が切り欠き部７０ｂ２に嵌め込まれる構成によれば、図５の固定方法においてシール部材７１を所望の位置に配置しやすくなるとともに、その位置を維持しながら点火器２０の挿入及び周壁部７０ａの塑性変形を行いやすくなる。なお、切り欠き部７０ｂ２は、通過孔７０ｃが形成される空間に繋がるように形成されているため、切り欠き部７０ｂ２にシール部材７１が配置されると、シール部材７１の端面は、通過孔７０ｃを通してハウジング７０の外部から目視できる状態に置かれる。これにより、点火器２０のハウジング７０への固定の適否を確認することができる。

＜変形例２＞
点火器２０の変形例について、図８に基づいて説明する。図８の上段（ａ）には、点火器２０の第１の変形例を示す。当該変形例の点火器２０では、樹脂製のベース部２０２が柱状ではなく錐台形状に形成されている。具体的には、着火部２０１側の部位２０２ｅの幅（外径）が、通電ピン２０３側の部位２０２ｆの幅（外径）よりも広くなるようにベース部２０２が錐台形状に形成され、且つ、前者の幅がハウジング７０の周壁部７０ａの直径（内径）よりも若干大きくなるとともに、後者の幅がハウジング７０の周壁部７０ａの直径よりも若干小さくなるように形成されている。このように点火器２０が形成されることで、図５のＳ１０２で点火器２０がハウジング７０内に挿入される際に、同時に圧入が行われ、その作業を円滑にできるとともに、特に着火部２０１側の部位２０２ｅが変形しやすくなるため、ベース部２０２と周壁部７０ａの内壁面との接触状態を比較的強くすることができる。これは、点火器２０がハウジング７０に固定された際の所定のシール状態の実現に資するものである。

また、図８の下段（ｂ）には、点火器２０の第２の変形例を示す。当該変形例では、樹脂製のベース部２０２が柱状ではなく、その側面が段状になるように形成されている。具体的には、着火部２０１側に第１段部２０２ｇが設けられ、通電ピン２０３側に第２段部２０２ｈが設けられており、第１段部２０２ｇの幅（外径）が第２段部２０２ｈの幅（外径）よりも大きく、両段部ともハウジング７０に対して圧入状態となる幅を有している。このように点火器２０が形成されることで、図５のＳ１０２で点火器２０がハウジング７０内に挿入される際に同時に圧入が行われるが、特に第１段部２０２ｇが大きく変形するため、ベース部２０２と周壁部７０ａの内壁面との接触状態を比較的強くすることができる。これは、点火器２０がハウジング７０に固定された際の所定のシール状態の実現に資するものである。

＜実施例２＞
ガス発生器における点火器２０の固定構造の第２の実施例について、図９に基づいて説明する。図９は、周壁部７０ａを塑性変形させて点火器２０を固定した状態を表している。本実施例では、ハウジング７０とは別体のシール部材７１を用いない。そのため、本実
施例の固定方法では、図５に示すＳ１０１のステップ、すなわちシール部材７１をハウジング７０内に挿入するステップは含まれない。

ここで、図９に示すハウジング７０の基部７０ｂには、挿入された点火器２０のベース部２０２の底面に対向する側の内壁面上に、該ベース部２０２の底面に向かって突起して環状に形成された環状突起７０ｂ４が、基部７０ｂと一体に形成されている。そして、ハウジング７０に点火器２０が挿入された状態で周壁部７０ａの所定部位が塑性変形されると、その周壁部７０ａがベース部２０２の上部周縁２０２ａに接触する。これにより、上記実施例１の図４（ａ）に示した形態と同じように点火器２０を基部７０ｂ側に押圧する押圧力が発生する。そして、その押圧力によりベース部２０２が環状突起７０ｂ４に押し付けられると、その環状突起７０ｂ４が樹脂製のベース部２０２に食い込んだ状態が形成されることになる。また周壁部７０ａの塑性変形により、点火器２０の変位が阻止される状態が維持される。この結果、図９に示す点火器２０の固定構造においても、上記実施例１と同様に所定のシール状態が形成されることになる。

＜その他の実施例＞
上記の通り、本実施例の点火器２０の固定構造によれば、点火器カラーを用いることなく点火器をガス発生器に取り付けることができるため、ガス発生器の小型化を図ることができる。一般に点火器カラーは、その幅方向の寸法が大きくなる傾向があるため、図１に示すガス発生器とは異なり、点火器２０の長手方向に沿ってガス発生器を細長く形成する場合には、上記の固定構造を採用することでガス発生器の小型化を促進できる。また、点火器２０による燃焼生成物を利用してガス発生剤による燃焼ガスや熱ガスを発生させる機構を含むガス発生器であれば、その具体的な構成や形状にかかわらず本発明の点火器２０の固定構造を適用することができる。

２０・・・・点火器
７０・・・・ハウジング
７１・・・・シール部材
７０ａ・・・・周壁部
７０ｂ・・・・基部
７０ｂ１・・・・内側周面
７０ｂ２・・・・切り欠き部
７０ｂ４・・・・環状突起
７０ｃ・・・・通過孔
２０１・・・・着火部
２０２・・・・ベース部
２０２ａ・・・・周縁
２０２ｂ・・・・中腹部
２０２ｃ・・・・溝部
２０２ｄ・・・・下方部位
２０３・・・・通電ピン

Claims (9)

1. 着火薬を含む着火部と、該着火部の周囲の少なくとも一部を覆う樹脂で形成されたベース部と、該着火部へ通電する通電部とを有する、ガス発生器のための電気着火式の点火器と、
   前記点火器の収容空間を画定する筒状の周壁部と、該収容空間内に該点火器が配置されたときに前記通電部が該収容空間の外側に向かって延在可能となる通過孔を生成するように該周壁部の一方の端部から該周壁部の半径方向内側に延出する基部とを有する金属製のハウジングと、
   を備え、
   前記点火器が前記ハウジングの前記収容空間内に配置され、前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧されて、該点火器と該ハウジングとの間に所定のシール状態が形成されるように、前記周壁部の内壁面と対向する該ベース部の側面側に向かって、該周壁部が塑性変形されて該ベース部に接触している、
   点火器の固定構造。
2. 前記点火器のベース部と前記基部の内壁面との間に配置されるシール部を、更に備え、
   前記ベース部の側面側に向かって前記周壁部が塑性変形されて、前記シール部を加圧しながら該ベース部が該基部側に押圧され、前記所定のシール状態が形成される、
   請求項１に記載の、点火器の固定構造。
3. 前記シール部は、弾性変形が可能なシール部材であって、
   前記収容空間の外側から前記通過孔を見たときに、前記シール部材の一部が該通過孔を形成する前記基部の内周端縁から可視状態に配置されている、
   請求項２に記載の、点火器の固定構造。
4. 前記シール部は、前記基部と一体に形成され、該基部の内壁面と対向する前記ベース部の一部に向かって突起して環状に形成された環状突起であって、
   前記ベース部の側面側に向かって前記周壁部が塑性変形されて、前記環状突起が前記ベース部に対して加圧されて該ベース部に食い込むことで、前記所定のシール状態が形成される、
   請求項２に記載の、点火器の固定構造。
5. 前記周壁部は、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって連続して環状に塑性変形され、又は、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって不連続に、且つ複数の部位で塑性変形される、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の、点火器の固定構造。
6. 前記ベース部は、前記ベース部の側面側に該ベース部の周方向に環状に形成された溝部を有し、
   前記周壁部は、その周方向において該周壁部の一部が前記溝部に嵌り込むように塑性変形されて、前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧され、前記所定のシール状態が形成される、
   請求項５に記載の、点火器の固定構造。
7. ガス発生器のための電気着火式の点火器を、金属製のハウジングに固定する点火器の固定方法であって、
   前記点火器は、着火薬を含む着火部と、該着火部の周囲の少なくとも一部を覆う樹脂で形成されたベース部と、該着火部へ通電する通電部とを有し、
   前記ハウジングは、前記点火器の収容空間を画定する筒状の周壁部と、該収容空間内に
   該点火器が配置されたときに前記通電部が該収容空間の外側に向かって延在可能となる通過孔を生成するように該周壁部の一方の端部から該周壁部の半径方向内側に延出する基部とを有し、
   前記点火器の固定方法は、
   前記点火器を前記ハウジングの前記周壁部の他方の端部から前記収容空間内に挿入し、該点火器のベース部を該ハウジングの基部側に到達させる点火器挿入ステップと、
   前記ベース部が前記基部の内壁面に押圧されて、該点火器と該ハウジングとの間に所定のシール状態が形成されるように、前記周壁部の内壁面と対向する該ベース部の側面側に向かって該周壁部を塑性変形させ該ベース部に接触させる、変形ステップと、
   を含む、点火器の固定方法。
8. 前記点火器挿入ステップの前に、弾性変形が可能なシール部材を該収容空間内に挿入するステップを、更に含み、
   前記点火器挿入ステップでは、前記点火器のベース部を前記ハウジングの基部側に到達させて、該ベース部と該基部との間に前記シール部材を挟み、
   前記変形ステップでは、前記シール部材が前記ベース部と前記基部との間に挟まれた状態で、前記周壁部を該ベース部の側面側に向かって塑性変形させる、
   請求項７に記載の、点火器の固定方法。
9. 前記変形ステップでは、前記周壁部を、その周方向において前記ベース部の側面側に向かって、連続して環状に塑性変形させて、又は、不連続に複数の部位で塑性変形させて、該ベース部を前記基部の内壁面に押圧し、前記所定のシール状態を形成する、
   請求項７に記載の、点火器の固定方法。

Images