JP6396825B2 - 点火器 - Google Patents

Description

本願発明は、点火器に関する。

車両のエアバッグシステムや歩行者保護システム、電流遮断器や穿孔器、消化システムなどの装置には、点火薬の力でピストンを移動させ出力を得るアクチュエータ機構であるパイロ式アクチュエータ機構が使用されている。また医療分野でも加圧されたピストンにより注射目的物質を射出する注射器が知られており、そのような注射器の駆動源としてパイロ式アクチュエータ機構が広く検討されている。そして、このようなアクチュエータ機構において出力を得るための駆動源として、点火薬に点火させる点火器が搭載されている。

ここで、点火器については従来より広く開発がなされており、大別して、電気式の点火器と機械式の点火器が存在する。電気式の点火器は、外部から供給される着火電流により電気的に点火薬を着火させる。着火電流の供給制御は比較的容易であり、また、一度に多くの点火器に対しても着火電流が供給可能であることから、多くの点火器を有するシステムにおいて、各点火器の点火を任意に制御したい場合に特に有用である。その反面、着火電流を供給するための電源や、供給制御のための制御装置等が必要となり、システムとして大きく又は複雑にならざるを得ない。

一方で、機械式の点火器は、点火薬を点火させるためのエネルギーを、着火電流ではなく機械的な動作から得るものである。例えば、特許文献１に示すようにピン１２を引き抜くことで、摩擦部材７と第１点火薬８との間に摩擦力を発生させ、そのエネルギーにより第１点火薬８を点火させるとともに、火薬６、１５を順次燃焼させる。また、特許文献２に示す注射器のように、ユーザによるボタン３の押下動作によって、摩擦部材１１の端部８が点火薬２と擦り合わされて、そこで発生する摩擦エネルギーによって点火薬２が点火される。そして、その点火で生じた燃焼エネルギーによって、注射液が射出される。

スイス特許出願公開第６８１１７５号明細書 米国特許第６５３７２４５号明細書

従来の機械式の点火器では、ユーザによる摩擦部材の引き抜きや押下等、比較的直線的な動作によって生じる摩擦エネルギーを利用して点火薬の点火が行われる。しかし、直線的動作での摩擦部材と火薬との間に作用する摩擦力は、両者の接触する状態等によって変動しやすく、そのため、このような直線的な動作による摩擦エネルギーを適切に調整するのは容易ではない。摩擦部材と点火薬との摩擦力が弱すぎると、十分な摩擦エネルギーが発生せずに、点火薬の着火が困難となる。一方で、摩擦力が強すぎると点火器の操作性が低下し、又は、ユーザの操作により点火器が破損する恐れがある。

そこで、本願発明は、上記した問題に鑑み、好適な点火薬の点火を実現する機械式の点火器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、本願発明者は、特に、機械式の点火器において、点火薬を点火するためのエネルギーとして、点火薬に対してせん断力を含む圧力を掛ける構成に着目し、点火のためのエネルギーを安定して点火薬に供給することを可能とした。具体的には、本願発明は、第１の点火薬と、所定の内表面を有する第１部材と、前記第１部材に対して挿入された状態で配置され、その配置状態において前記所定の内表面に対向し、且つ該所定の内表面との間に前記第１の点火薬を配置する所定空間を形成する所定の外表面を有する第２部材と、を備える点火器である。そして、当該点火器では、前記配置状態において、前記第２部材は、前記所定空間内に前記第１の点火薬を挟んだ状態で、該配置状態での該第２部材の挿入軸を中心として前記第１部材に対して回転可能となるように配置され、また、前記所定空間は、前記挿入軸の軸方向に該所定空間の外部に連通する開口部を有している。そして、前記第２部材が前記第１部材に対して回転すると、該回転により前記所定の外表面と前記所定の内表面との間で生じるせん断力を含む所定の圧力により前記所定空間において前記第１の点火薬を点火させ、該第１の点火薬の燃焼生成物を、前記所定空間の開口部から放出する。

本発明に係る点火器に用いられる第１の点火薬は、上記の通り、せん断力を含む所定の圧力が加えられたときに点火可能な点火薬であれば、任意のものを採用できる。その点火薬としては、例えばＺＰＰ（ジルコニウムと過塩素酸カリウムの混合物）や黒色火薬（ボロン硝石等）が挙げられる。そして、その点火薬は、第１部材の所定の内表面と、第２部材の所定の外表面とで画定される所定空間内に配置される。この所定空間は、第１部材に第２部材が挿入されて形成される配置状態において両表面によって画定される空間であり、これらの表面の他に、所定空間の外部に連通する開口部を有している。

そして、配置状態においては、第２部材は第１部材に対して回転可能な状態とされる。そして、第２部材が第１部材に対して回転すると、所定空間に第１の点火薬を挟んだ状態で、両部材が相対的に回転する。この結果、当該回転動作中においては、所定の内表面と所定の外表面とは、第１の点火薬に対してせん断力を付与するように両表面が相対的に移動することになる。この結果、比較的大きいせん断力を含む所定の圧力を安定的に第１の点火薬に対して付与することが可能となり、第１の点火薬を確実に点火させることが可能となる。なお、第１の点火薬の点火、燃焼により生じた燃焼生成物は、所定空間には留まらず、所定空間の開口部を介して、その外部へと放出されることになり、この外部へ放出された燃焼生成物のエネルギー（熱エネルギーや運動エネルギー）が、点火器の一次的な出力となる。

このように本発明に係る点火器では、第１部材に対する第２部材の回転移動という機械的な動作によって、所定空間に配置された点火薬に対して、所定の内表面及び所定の外表面を介した、せん断力を含む所定の圧力を付与する構成が採用される。回転によるせん断力は、従来技術のように直線的な動作による摩擦力を利用した点火手法よりも、安定して点火のためのエネルギーを第１の点火薬に供給できる。そのため、点火器の部品の寸法公差等の管理を含む製造管理が容易となり、また点火器としての確実な点火を実現することが可能となる。

ここで、上記の点火器は、前記第２部材が前記第１部材に対して回転し前記第１の点火薬が点火されたときに、前記第２部材が前記第１部材から前記挿入軸方向に離間するのを規制する規制部を、更に備えてもよい。所定空間において第１の点火薬が点火されたときに生じる燃焼生成物から、第１部材及び第２部材が互いに離間する方向に圧力を受ける可能性がある。そこで、規制部を備えることで、両者の離間が規制され、点火後において点火器が破損等するのを抑制できる。なお、規制部は、あくまでも挿入軸の軸方向に第１部材と第２部材が離間するのを規制するものであって、第１部材に対する第２部材の回転を妨げるものではない。

ここで、規制部の一例として、前記規制部は、前記挿入軸の軸方向に沿った断面において凹凸するように形成された前記所定の内表面と前記所定の外表面であってもよい。この場合、前記第１の点火薬が点火されたときに、前記所定の内表面と前記所定の外表面とが接触することで、前記第２部材が前記第１部材から離間するのが規制される。すなわち、第１点火薬の点火時に、凹凸に配置された所定の内表面と所定の外表面が噛み合うことで、両表面が規制部として作用することになる。

また、規制部の別例として、前記所定の内表面は、雌ネジ部材である前記第１部材のネジ山部分であって、前記所定の外表面は、雄ネジ部材である前記第２部材のネジ山部分である場合、前記規制部は、前記第１部材と前記第２部材が螺合することで形成されてもよい。すなわち、雌ネジ部材としての第１部材と雄ネジ部材としての第２部材とが螺合すると、両者のねじ山が噛み合った状態となるため、挿入軸方向における両部材の離間を規制することが可能となりつつ、第１部材に対する第２部材の回転は十分に担保されることになる。なお、この形態においては、第１部材と第２部材のねじ山部分の間の空間が所定空間とされ、第２部材が第１部材に対して回転されたときに、両ねじ山部分の間に働くせん断力を含む所定の圧力が第１の点火薬に付与され、それによりその点火が生じることになる。

ここで、上述までの点火器において、前記所定空間の開口部の近傍であって、該開口部から放出される前記点火薬の燃焼生成物と接触可能な所定部位に配置される、該燃焼生成物によって着火可能な第２の点火薬を、更に備えてもよい。第１の点火薬は上記の通り所定空間に配置されるため、その配置される点火薬の量を多くすることが困難な場合がある。また、所定空間においてせん断力を含む所定圧力により点火されるため、その点火を好適に行うという観点からも第１の点火薬の量を比較的多くすることは困難となり得る。そのため、第１の点火薬だけでは、点火器としての出力を大きくすることが容易でない可能性もある。

そこで、第１の点火薬とは異なる位置、すなわち第１の点火薬が放出される所定部位に第２の点火薬を配置することで、点火器としての出力を高めることが可能となる。なお、第２の点火薬は、第１の点火薬の燃焼生成物によって着火可能なものであれば任意の点火薬を採用することができる。例えば、第１の点火薬と同質の点火薬であってもよく、異なる点火薬であってもよい。そして、好ましくは、前記第２の点火薬により発生する燃焼エネルギーは、前記第１の点火薬により発生する燃焼エネルギーよりも大きく設定される。このように第２の点火薬の燃焼エネルギーをより高くすることで、点火器としての出力を好適に高めることが可能となる。

ここで、上記の点火器において、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に形成され、且つ、前記所定空間と、前記第２の点火薬が配置される所定部位と、を連通する連通路を、更に備えてもよい。このように所定空間と所定部位とを連通路で連通させることで、第１の点火薬の燃焼生成物を、円滑に所定部位に配置されている第２の点火薬にまで届けることができ、第２の点火薬の好適な燃焼を図ることが可能となる。

好適な点火薬の点火を実現する機械式の点火器を提供することが可能となる。

本願発明に係る点火器の概略構成を示す図である。 図１に示す点火器における点火薬の点火構造を説明するための図である。 図１に示す点火器に点火器カラーを取り付けて形成される点火器組立体の概略構成を示す図である。 図３に示す点火器組立体が取り付けられた注射器の概略構成を示す図である。 本願発明に係る点火器の変形例を示す図である。

以下に、図面を参照して本願発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本願発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。

＜点火器１０の構成＞
図１は、本発明の点火器１０の概略構成を示し、また図２は、点火器１０における点火薬への点火手段に関する構造を把握しやすくするために、図１に示す点火器１０の一部分を拡大した図である。また、図２の上段（ａ）は、図１と同じように、点火器１０における挿入軸方向に沿った断面図であり、下段（ｂ）は当該挿入軸方向に垂直な方向での断面図である。なお、当該挿入軸とは、点火器１０において、後述するように第１部材１に対して第２部材２が挿入されて配置された状態（以下、単に「配置状態」という）での、その挿入方向に沿った軸を言う。

図１に示す点火器１０は、機械式の点火器であって、その内部に装填される第１点火薬８（図２を参照）が点火される前の配置状態に置かれている。したがって、この配置状態に置かれている点火器１０に対して、外部から機械的な力が作用することで、装填されている第１点火薬８への点火が行われることになる。ここで、点火器１０の本体は、第１部材１と第２部材２によって形成される。第１部材１は、第２部材２が挿入されている挿入部位１ａにおいて、その内表面が雌ネジとして作用するようにネジ山が形成されている。この第１部材１における、雌ネジのネジ山による内表面は、図２の上段（ａ）においてネジ山面１ｃとして参照され、当該ネジ山面１ｃは、本願発明に係る所定の内表面に相当する。一方で、第１部材１に挿入されている第２部材２は、その外表面が雄ネジとして作用するようにネジ山が形成されている。この第２部材２における、雄ネジのネジ山による外表面は、図２の上段（ａ）においてネジ山面２ｂとして参照され、当該ネジ山面２ｂは、本願発明に係る所定の外表面に相当する。

このようにネジ山面１ｃ、２ｂを有する第１部材１及び第２部材２は、お互いのネジ山面を介して互いに螺合が可能となるように、それぞれのネジ山面が形成されている。そして、図１に示す配置状態に至るためには、第２部材２を第１部材１にゆっくりと回転させて螺合させながら、第２部材２を、図１における左側から右側に進めるように挿入させていく。この第２部材２の挿入方向に沿った軸が、上記挿入軸となる。なお、第１部材１の先端側（図１における右側）の部位（以下、「先端部位」という）１ｂには、第２部材２が挿入される前の状態において第２点火薬４が配置されている。したがって、第１部材１への第２部材２の挿入は、第２部材２の先端が第２点火薬４と接触する位置まで行われる。

また、第２部材２の基端側（図１における左側）の部位には、雄ネジ部材として形成されている第２部材２を、第１部材１の内部で回転することができるように、第２部材２が第１部材１に挿入された状態においても第１部材１から飛び出す程度に十分な長さを有するハンドル部６が取り付けられている。したがって、ハンドル部６を回すことで、第１部材１に対する第２部材２の挿入が行われることになる。なお、ハンドル部６の中央部分には、凹部６ａが設けられており、ハンドル部６を回転させるための部品や工具が嵌め込まれ、ハンドル部６の回転操作をより容易なものとすることができる。

また、図１に示す配置状態においては、第２部材２が第１部材１に挿入された後に、カ
ップ３が第１部材１の先端側を覆うように、換言すると第２点火薬４を覆うように、第１部材１に対して取り付けられている。カップ３は、第２点火薬４に対向するように配置される頂面３ｂと、第１部材１の側面を覆うように環状に形成される側面３ａを有している。頂面３ｂは、点火器１０が作動したときに生じる燃焼生成物により開裂する部分であり、その開裂を容易にするために周囲よりも強度が弱い脆弱部を形成することができる。そして、カップ３の側面３ａと第１部材１が溶接により固定され、図１においてはその溶接箇所は、参照番号が５で参照される。なお、この溶接により点火器１０内に湿気が浸入するのを抑制するために、溶接箇所５は、カップ３の側面３ａと第１部材１との間に環状に形成される。なお、カップ３の固定手法の別法として、カップ３の側面３ａの内側に突起部を設け、第１部材１の側面に設けられた凹部に当該突起部を嵌入することで、第１部材１へのカップ３の固定を行ってもよい。この場合、湿気の侵入を阻止する目的で、側面３ａと第１部材１との間にシール剤を塗布するのが好ましい。また、このように突起部と凹部によりカップを嵌合させる場合、各点火薬の燃焼によって生じる圧力によりカップ３が脱落しないように、突起部と凹部の形状や大きさを決定するのが好ましい。

ここで、点火器１０における第１点火薬８の装填について説明する。図２（ａ）に示すように、互いに螺合される関係にある第１部材１と第２部材２との間には、微小な空間７が形成されている。すなわち、配置状態において、互いに対向している第１部材１の内表面であるネジ山面１ｃと、第２部材２の外表面であるネジ山面２ｂとは、面同士が完全に接触した状態とはなっておらず、微視的には図２（ａ）に示すように、第１点火薬８の粒子が装填可能な程度の空間７が形成されている。したがって、第１部材１と第２部材２間の螺合関係は、その螺合による締結力を発生させるためのものではなく、第１点火薬８の装填が可能な程度の空間が形成され、且つ、第２部材２が螺合により第１部材１へ挿入されることを可能にするためのものである。なお、第１点火薬８を当該空間に装填する場合、第１点火薬８の乾燥状態を避けてスラリー状（湿式充填）にしたうえで、装填してもよい。例えば特開2004-115001号に記載されるように点火薬を溶媒に溶かしてスラリー状に
調整し、それを当該空間に注ぎ、溶媒を乾燥させる方法で充填することができる。

ここで、ネジ山面１ｃとネジ山面２ｂとの間に形成される空間７は、上記の通り、第１点火薬８が装填される空間であり、第２部材２を取り巻くように形成されている。ここで、空間７は、第１部材１の先端部位１ｂ側と基端部位側にそれぞれ開口している。そして、空間７の先端部位１ｂ側の開口部は、図２（ａ）に示すように先端部位１ｂに配置された第２点火薬４によって塞がれた状態となっている。

また、図２（ｂ）に示すように、第２部材２には、上記挿入軸方向に沿って延在する溝部９が形成されている。この溝部９は、所定の深さを有し、ネジ山面１ｃとネジ山面２ｂとの間に形成される空間７に開口するとともに、第２点火薬４が配置されている先端部位１ｂ側の空間にも繋がっている。すなわち、溝部９は、空間７と、先端部位１ｂ側の空間とを連通するように形成されている。

このように構成される点火器１０における点火動作について説明する。なお、本実施例においては、第１点火薬８と第２点火薬４には、同じ成分の点火薬が使用されている。当該点火薬としては、例えば、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
。また、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。

ここで、図１に示す配置状態において、ハンドル部６がある程度の強さで回転されると、空間７に第１点火薬８が装填された状態で、第１部材１内で、第２部材２が更に螺合されることになる。このとき、第１部材１側のネジ山面１ｃと第２部材２側のネジ山面２ｂは、空間７に装填された第１点火薬８に対してせん断力や圧縮力を含む所定の圧力を付与するように相対的に移動していく。特に、第２部材２を回転させることで、比較的大きなせん断力を発生させることができ、空間７に装填された第１点火薬８の点火に十分なエネルギーの供給を行うことができる。

このように第２部材２の回転により、所定の圧力が第１点火薬８に付与されると、第１点火薬８が点火され、その燃焼により燃焼生成物が発生する。ここで、第１点火薬８が配置される空間７は、第２点火薬４が配置されている先端部位１ｂ側の空間に開口しているため、当該燃焼生成物は、その開口部を介して第２点火薬４側へと流れ込むことになる。また、上記の通り、第２部材２には、溝部９が形成されているため、空間７で発生した燃焼生成物は、溝部９も介して第２点火薬４側へと流れ込むことになる。このように第１点火薬８の点火、燃焼により発生した燃焼生成物が第２点火薬４へと供給されることで、次いで第２点火薬４が点火、燃焼されることになる。第２点火薬４は、第１点火薬８と比べて、配置される空間を比較的大きく確保することができるため、第２点火薬４の装填量は、点火器１０としての出力を決定する程度の量とされる。したがって、第１点火薬８の装填量は、第２点火薬４を点火、燃焼させるための燃焼生成物を発生し得る量とされる。

このように、点火器１０では、第２部材２の機械的な回転動作を起点として、空間７に装填された第１点火薬８に対してせん断力を含む所定の圧力が付与されることで、第１点火薬８、第２点火薬４と順に点火、燃焼され、点火器１０としての出力が得られることになる。そして、上記の通り回転動作に起因するせん断力を利用することで、安定した点火薬の点火、燃焼を確保することが可能となる。なお、第１点火薬８、第２点火薬４が燃焼した際に、第２部材２に対してその燃焼エネルギーに応じた圧力が印加される。しかし、第２部材２は第１部材１に対して螺合しているため、当該圧力が掛かった場合には、ネジ山面１ｃとネジ山面２ｂとが噛み合うことになり、第２部材２が第１部材１から離間（例えば、図１における左側方向へ移動）することが規制されることになる。

＜点火器１０の利用例＞
ここで、点火器１０を所定の装置に搭載することで、その出力を様々な目的に利用することができる。そこで、点火器１０の出力を利用しやくするために、点火器１０に点火器カラー１１を取り付けて形成される点火器組立体１５について、図３に基づいて説明する。点火器カラー１１は、中央に貫通孔１１ａが形成された基板１１ｂの片側（図３における右側）に、点火器１０を取り付け、固定するための部材である。そして、基板１１ｂの別の片側（図３における左側）には、貫通孔１１ａを介してハンドル部６が、その凹部６ａが晒された状態で配置される。なお、点火器カラー１１に対して、点火器１０は樹脂１２で固定され、その固定状態において、ハンドル部６の回転動作は確保されている。

このように点火器カラー１１に点火器１０が取り付けられると、点火器カラー１１を介して点火器１０を所定の装置側に搭載しやすくなる。また、点火器組立体１５においては、ハンドル部６と、点火器１０に装填される点火薬に関連する構成とが、基板１１ｂを挟んで配置されている。そのため、点火薬の燃焼生成物、特に第１点火薬８の燃焼生成物が、ハンドル部６側に到達しにくくなっており、点火器１０の操作、すなわち点火のためのユーザによるハンドル部６の回転操作等に対して、燃焼生成物が影響を及ぼしにくくなる。この点は、ユーザによる点火器１０の操作性を向上させるものでもある。

ここで、図３に示す点火器組立体１５を搭載する無針注射器２０について、図４に基づいて説明する。図４は、注射器２０の断面図である。図４の右側が注射器２０の先端側、すなわち注射液が射出される側であり、図４の左側が注射器２０の基端側、すなわちユーザが注射器２０を操作する側である。注射器２０は、注射器本体２２を有し、該注射器本体２２の中央部には、その軸方向に延在し、軸方向に沿った径が一定である貫通孔２９が設けられている。そして、貫通孔２９の一端は、該貫通孔２９の径より大きい径を有する燃焼室２８に連通し、残りの一端は、ノズル２４に至る。更に、燃焼室２８の、貫通孔２９との連通箇所とは反対側に、点火器組立体１５が、そのカップ３の頂面３ｂが該連通箇所に対向するように設置される。

ここで、図４に示す燃焼室２８内には特に追加的な点火薬は配置されていないが、燃焼室２８内に点火薬の燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤等を配置することもできる。ガス発生剤の一例としては、ニトロセルロース９８質量％、ジフェニルアミン０．８質量％、硫酸カリウム１．２質量％からなるシングルベース無煙火薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。燃焼室２８内に配置されるときのガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能であり、これにより、燃焼室２８内での圧力推移を所望の推移とすることができる。

次に、貫通孔２９には、金属製のピストン２６が、貫通孔２９内を軸方向に沿って摺動可能となるように配置され、その一端が燃焼室２８側に露出し、他端にはプランジャ２７が一体に取り付けられている。ここで、プランジャ２７の材質としては、例えば、ブチルゴムやシリコンゴムが採用できる。更には、スチレン系エラストマー、水添スチレン系エラストマーや、これにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンや流パラ、プロセスオイル等のオイルやタルク、キャスト、マイカ等の粉体無機物を混合したものがあげられる。さらにポリ塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーや天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、それらの混合物等を、プランジャの材質として採用することもできる。また、プランジャ２７は、柱状の胴部の外周に複数の環状の突起部が形成されている。この突起部は、プランジャ２７がピストン２６とともに貫通孔２９に挿入されると、樹脂製のため弾性変形し、プランジャ２７と貫通孔２９の内壁面との密着度を高めることができる。

そして、注射器２０によって注射される注射液ＭＬは、該プランジャ２７から注射器先端側の貫通孔２９内に形成される空間に収容される。なお、図４に示すように注射液ＭＬは、完全に閉じられた空間に封入されておらず、注射器先端側は開放された状態となっている。しかし、注射液ＭＬが収容される貫通孔２９の内径は極めて小さく、また注射液量も少ないため、このように注射液ＭＬの収容空間が半閉空間であっても、注射液ＭＬの表面張力によって好適に貫通孔２９内に注射液ＭＬは収容された状態が保持される。そして、後述するように、収容された注射液ＭＬは、点火器組立体１５の出力により加圧されることで、ノズル２４から射出されることになる。

さらに、注射器２０の先端側には、注射液ＭＬを射出するためのノズル２４が形成されたホルダ２５が設けられている。このホルダ２５はガスケット２３を挟んで注射器本体２２の端面に、ホルダ用キャップ３０を介して固定される。ホルダ用キャップ３０はホルダ２５に対して引っ掛かるように断面が鍔状に形成され、且つ注射器本体２２に対してネジ固定される。これにより、ホルダ２５は、注射液ＭＬの射出時に注射液ＭＬに掛けられる圧力によって注射器本体２２から脱落することが防止される。また、点火器組立体１５も
、そのためのキャップ３１によって注射器本体２２に強固に取り付けられ、その脱落防止が図られている。なお、ノズル２４は、ホルダ２５の中央に一つ形成されてもよく、複数形成されてもよい。

ここで、注射器２０には、点火器組立体１５において露出している凹部６ａ（図３を参照）に操作ボタン２１が取り付けられている。操作ボタン２１の内部には、直線運動を回転運動に変換する公知の機械的機構（例えば、円筒カム等）が組み込まれており、ユーザが操作ボタン２１を押下するための力を加えると（図４における上側が押下方向）、当該機械的機構によって、操作ボタン２１は回転しながら押下されていくことになる。この結果、操作ボタン２１の押下操作は、点火器組立体１５におけるハンドル部６の回転動作を引き起こすことになる。

このように構成される注射器２０では、ユーザは、注射液ＭＬを注射すべき対象物（例えば、ユーザの腕や足の皮膚表面）にノズル２４の先端を接触させた状態で、操作ボタン２１を押下する。このユーザの操作により、点火器組立体１５におけるハンドル部６が回転動作し（ただしハンドル部６には押下方向にも荷重が掛かる）、第１点火薬８が、ネジ山面１ｃ、２ｂ間で生じるせん断力を含む所定の圧力によって点火され、燃焼する。その後、続いて第２点火薬４が点火、燃焼する。この結果、燃焼室２８内に燃焼生成物を充満させて、ピストン２６を介して貫通孔２９内に収容されている注射液ＭＬに圧力を加える。加圧された注射液ＭＬは、ノズル２４を経て注射対象物に向かって射出されることになる。射出された注射液ＭＬには圧力が掛けられているため、対象物の表面を貫通し、その内部に注射液が到達することで、注射器２０における注射の目的を果たすことが可能となる。

＜点火器１０の変形例＞
ここで、点火器１０の変形例について、図５に基づいて説明する。図５の上段（ａ）には、第１の変形例における第１部材１と第２部材２との配置状態が示されている。なお、図５（ａ）に示す配置状態は、第１部材１への挿入軸方向から、両部材を見たときのものである。ここで、第１の変形例では、第１部材１は、その断面が正八角形に形成された内表面を有しており、その内表面で形成される空間内に、第２部材２が挿入されている。そして、第２部材２は、その断面が同じように正八角形に形成された外表面を有している。そして、対向する第１部材１の内表面と第２部材２の外表面との間に、第１点火薬８を収容し得る空間７が形成されている（図５（ａ）においては、第１点火薬８の記載は省略している）。

このように構成される点火器１０では、図５（ａ）に示すように第２部材２は、第１部材１の内表面に接触するため、第２部材２は自由には回転できない。しかし、回転により第２部材２の外表面が第１部材１の内表面に接触した状態では、両部材の間に第１点火薬８を挟み込み、それに対してせん断力や圧縮力を含む所定の圧力を集中的に付与することになる。そのため、第１点火薬８を効率的に着火させることができ、以て、上記実施例と同じように、点火器１０の出力を様々な目的に利用しやすくなる。

次に、点火器１０の第２の変形例について、図５の下段（ｂ）に基づいて説明する。図５の下段（ｂ）には、第２の変形例における第１部材１と第２部材２との配置状態が示されている。なお、図５（ｂ）に示す配置状態は、図１と同じように、第１部材１への挿入軸方向に沿った断面での状態を表している。ここで、第２の変形例では、第２部材２の外表面が円錐台状に形成され、それに応じて第１部材１の内表面も、第２部材２が収容可能となるように円錐台状に形成されている。そして、対向する第１部材１の内表面と、第２部材２の外表面との間に、第１点火薬８を収容し得る空間７が形成されている（図５（ｂ）においては、第１点火薬８の記載は省略している）。

このように構成される点火器１０でも、ハンドル部６を介して第２部材２が回転されることで、空間７内の第１点火薬８の点火が行われる。ここで、第２部材２とハンドル部６との連結部位には、図５（ｂ）に示すように、ハンドル部６の直径と、第２部材２の円錐台面の直径とが相違することで段差部が生じている。更に、第１部材１側には、当該段差部に対応する凹凸部１ｄが形成されている。このように、挿入軸方向における第２部材２側の段差部と、第１部材１側の凹凸部１ｄとの噛み合いによって、第２部材２が第１部材１から離間されることが規制されている。これにより、第１点火薬８や第２点火薬４の燃焼によって圧力が第２部材２に掛かっても、第２部材２が第１部材１から離間することは回避される。

１・・・・第１部材
１ｃ・・・・ネジ山面
２・・・・第２部材
２ｂ・・・・ネジ山面
３・・・・カップ
４・・・・第２点火薬
６・・・・ハンドル部
７・・・・空間
８・・・・第１点火薬
９・・・・溝部
１０・・・・点火器
１１・・・・点火器カラー
１５・・・・点火器組立体
２０・・・・注射器
２１・・・・操作ボタン
２４・・・・ノズル

Claims (6)

1. 第１の点火薬と、
   所定の内表面を有する第１部材と、
   前記第１部材に対して挿入された状態で配置され、その配置状態において前記所定の内表面に対向し、且つ該所定の内表面との間に前記第１の点火薬を配置する所定空間を形成する所定の外表面を有する第２部材と、
   を備え、
   前記配置状態において、前記第２部材は、前記所定空間内に前記第１の点火薬を挟んだ状態で、該配置状態での該第２部材の挿入軸を中心として前記第１部材に対して回転可能となるように配置され、
   前記所定空間は、前記挿入軸の軸方向に該所定空間の外部に連通する開口部を有し、
   前記第２部材が前記第１部材に対して回転すると、該回転により前記所定の外表面と前記所定の内表面との間で生じるせん断力を含む所定の圧力により前記所定空間において前記第１の点火薬を点火させ、該第１の点火薬の燃焼生成物を、前記所定空間の開口部から放出する、
   点火器。
2. 前記第２部材が前記第１部材に対して回転し前記第１の点火薬が点火されたときに、前記第２部材が前記第１部材から前記挿入軸方向に離間するのを規制する規制部を、
   更に備える、請求項１に記載の点火器。
3. 前記規制部は、前記挿入軸の軸方向に沿った断面において凹凸するように形成された前記所定の内表面と前記所定の外表面であって、
   前記第１の点火薬が点火されたときに、前記所定の内表面と前記所定の外表面とが接触することで、前記第２部材が前記第１部材から離間するのが規制される、
   請求項２に記載の点火器。
4. 前記所定の内表面は、雌ネジ部材である前記第１部材のネジ山部分であって、
   前記所定の外表面は、雄ネジ部材である前記第２部材のネジ山部分であって、
   前記規制部は、前記第１部材と前記第２部材が螺合することで形成される、
   請求項２に記載の点火器。
5. 前記所定空間の開口部の近傍であって、該開口部から放出される前記点火薬の燃焼生成物と接触可能な所定部位に配置される、該燃焼生成物によって着火可能な第２の点火薬を、更に備える、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の点火器。
6. 前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に形成され、且つ、前記所定空間と、前記第２の点火薬が配置される所定部位と、を連通する連通路を、更に備える、
   請求項５に記載の点火器。

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