JP7211866B2 - 金属組立体及びインフレータ - Google Patents

Description

本発明は、所定の加圧ガスが収容される収容空間に接するように配置される金属組立体に関する。

例えば、特許文献１に示すガス発生器においては、収容空間に加圧ガスを収容した状態で点火器を作動させることで、点火器の作動で生成される燃焼ガスと、収容されている高圧ガスの２種類のガスを出力する構成が採用されている。収容している高圧ガスが時間の経過とともに流れ出していくと、点火器の作動時に想定通りのガス出力を発揮することが困難となり得る。そこで、製品の品質向上のために、加圧ガスを金属加工成形品で画定される収容空間に収容する場合、加圧ガスの封止状態に十分に注意を払う必要がある。

加圧ガスを収容する金属加工成形品は、一般には、塊状の母材成形から始まり幾つかの鍛造工程を経て、最終成形品に完成される。そのときの鍛造工程において形状が変化するに連れて、その金属を構成している組織の状態も変化する。鍛造工程では比較的大きな力を作用させて母材を変形させていくものであるから、金属組織同士の繋がりも工程が進むにつれて変化し、メタルフローの変化・変形に繋がっていく。例えば、特許文献２は、加圧ガスの収容部材の一部として使用される金属加工成形品のメタルフローの向きによっては、そのメタルフローに沿って極僅かながらガスが流れ出すことがあるので、加圧ガスを収容した領域と外部とを接続しないようにメタルフローの向きを調整することが重要であると示唆している。

特開２００３－２２６２１９号公報 特許第５１３６９９５号公報

鍛造工程を経て形成された金属加工成形品の開口を閉塞して加圧ガスの収容空間を画定する場合、当該開口近くの領域に対して例えば切削等の追加工を行うときがある。例えば、金属加工成形品に対して閉塞部材を溶接により取り付けて当該開口を閉塞する場合には、その溶接強度を確保するために金属加工成形品の表面を削り被膜等を除去する追加工が、一般には行われる。これは、溶接が行われる部位の表面に被膜が存在すると、好適な溶接が阻害されるおそれがあるからである。

一方で、鍛造工程を経て形成された金属加工成形品に対して追加工が行われると、成形品の内部に形成されているメタルフローが切断されて、その端部が、加圧ガスが収容されている空間や加圧ガスが到達し得る空間等に露出してしまうおそれがあり、その露出箇所から極めて僅かではあるが加圧ガスがメタルフローを介して流れ出てしまうことが考えられる。もちろん、流れ出る加圧ガスの量は非常に微量であり、公知の技術により加圧ガスの流出があったとしても加圧ガスの封止状態が好適に維持されることを確認することは可能である。そのため公知の技術によって、加圧ガスを利用した製品（例えば、上記のガス発生器等）の性能に大きな支障が生じないようにすることは可能である。しかし、加圧ガスの封止状態を確認する工程に労力を要することになり、また、製品品質を考えると加圧ガスの流出は基本的に発生しないのが好ましい。したがって、従来技術においては、更に改良の余地がある。

本明細書では、上記した問題に鑑み、加圧ガスの流出を可及的に抑制し、好適な封止状態を維持する技術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、本明細書で開示する実施形態は、所定の金属材料が鍛造されることで形成される部材上の溶接面に閉塞部材が溶接される場合に、その溶接面における溶接位置を、溶接面における加圧ガスの到達が阻害される第１領域の幅が、第１領域以外の領域の幅より大きくなるように設定した。このように溶接位置を加圧ガスの到達しやすさに基づいて設定することで、溶接面に露出するメタルフローの端部の影響を可及的に抑制した加圧ガスの封止を実現し得る。

具体的には、本実施形態は、所定の加圧ガスが収容される収容空間に接するように配置される金属組立体であって、所定の金属材料が鍛造されることで形成された部材であって、該所定の金属材料によるメタルフローが軸方向に沿って形成された筒状の周壁部と、該周壁部の軸方向とは異なる方向に該周壁部から延在し且つ該周壁部の内側に形成された内側空間とその外側の前記収容空間とを連通する開口を有する延在部とが、該所定の金属材料により一体に形成された第１部材と、前記開口を塞いで、前記内側空間と前記収容空間との間での前記所定の加圧ガスの移動を阻害するように前記延在部上の環状の溶接面に対して溶接される閉塞部材と、を備える。そして、前記閉塞部材が溶接される前の状態において、前記所定の金属材料によるメタルフローの端部が前記溶接面に露出するように前記延在部が形成され、前記溶接面のうち前記閉塞部材との溶接部位によって分割された領域であって前記収容空間からの前記所定の加圧ガスの到達が阻害される第１領域の幅が、該溶接面のうち該第１領域を除く領域の幅より大きくなるように、該溶接面における該閉塞部材の溶接位置が設定される。

本実施形態の金属組立体に含まれる第１部材は、周壁部と延在部を有し、延在部に設けられている開口を介して、周壁部の内側に形成された内側空間と所定の加圧ガスが収容される収容空間とが連通される構成を有するが、金属組立体においてはその開口は閉塞部材によって閉塞される。すなわち、金属組立体は、所定の加圧ガスが収容される収容空間に対して、延在部と閉塞部材を挟んで内部空間が接するように配置されるものであればよく、それ以外の配置形態は特定の形態に限定されない。また、周壁部の内側の内側空間は、延在部と閉塞部材とによって収容空間と遮られる空間であればよく、内側空間の形状や大きさ、内側空間の目的（どのような構成物を配置するか等）等は限定されない。また、所定の加圧ガスは内側空間の圧力よりも高く加圧されたガスであればよく、特定種類のガスに限定されるものではない。例えば、所定の加圧ガスには、アルゴンやヘリウム等の公知のものを用いることができる。

ここで、第１部材は所定の金属材料が鍛造されることで、周壁部と延在部が一体に形成される。所定の金属材料としては、このような鍛造加工が可能な金属材料であればよく、特定の材料に限定されない。このように鍛造により形成される第１部材は、その内部に鍛造工程に基づいたメタルフローが生じている。一般に、鍛造工程により形成された場合には第１部材の表面にはメタルフローの端部が露出することはないが、そのように鍛造形成された第１部材に対して追加工が施された場合、例えば、第１部材の表面を切削する等の加工が施された場合には、内部に発生していたメタルフローが切断され、その端部が露出することになる。特に、第１部材の延在部の開口を塞ぐために延在部上の溶接面に対して閉塞部材を溶接しようとする場合、その溶接強度を好適に高めるためには溶接面に存在している被膜（酸化膜等）を除去するのが好ましいが、その除去とともにメタルフローの端部が露出してしまう。溶接面は、閉塞部材が溶接される場所であり、且つ、収容空間と直接に又は微小な空間を介して繋がっている場所であるため、溶接面にメタルフローの端部
が露出してしまうと、収容空間内の所定の加圧ガスがメタルフローの端部に到達し、メタルフローを介したガス流出の一因となってしまう。特にメタルフローが収容空間とその外部とを接続している場合には、メタルフローの端部が収容空間に露出してしまうと、上記ガス流出の可能性が高くなる。

そこで、本実施形態の金属組立体では、溶接面のうち閉塞部材との溶接部位によって分割された第１領域の幅が、溶接面のうち該第１領域を除く領域の幅より大きくなるように溶接面における該閉塞部材の溶接位置が設定される。なお、本実施形態における第１領域等の幅は、環状の溶接面の径方向における幅をいう。第１領域は、溶接面において仮にメタルフローの端部が露出していても溶接部位によって所定の加圧ガスがその露出しているメタルフローの端部に到達することができない領域である。そのため、露出したメタルフローの端部がガス流出を誘引することを回避することができる。そして、上記のように第１領域の幅が、相対的に大きくなるように溶接面での溶接位置が設定されることで、延在部での閉塞部材の溶接強度を確保しながら、所定の加圧ガスを収容空間に好適に封止することが可能となる。

ここで、上記の金属組立体における閉塞部材の溶接形態について、以下に２つの形態を例示する。第１の溶接形態では、前記延在部は、前記収容空間に面し前記メタルフローの端部が露出する第１面と、前記内側空間に面する第２面とを有してもよい。この場合、前記閉塞部材は、前記第１面を前記溶接面として溶接され（すなわち、閉塞部材が第１面上に配置され、その第１面である溶接面に対して溶接され）、前記溶接面における前記閉塞部材の溶接位置が、該溶接面の幅の中心から該溶接面の径方向外側に位置するように、該閉塞部材が該溶接面に溶接されてもよい。このような形態では、延在部のうち収容空間に面する第１面が所定の追加工等によってメタルフローの端部が露出した溶接面となる。しかし、このような溶接面であっても、上記のように溶接位置が設定されることで、溶接面のうち第１領域の幅が、該第１領域を除く領域の幅より大きくなるため、溶接強度の確保と好適な所定の加圧ガスの封止とを両立することができる。

また、第２の溶接形態では、前記延在部は、前記収容空間に面する第１面と、前記内側空間に面し前記メタルフローの端部が露出する第２面とを有してもよい。この場合、前記閉塞部材は、前記第２面を前記溶接面として溶接され（すなわち、閉塞部材が第２面上に配置され、その第２面である溶接面に対して溶接され）、前記溶接面における前記閉塞部材の溶接位置が、該溶接面の幅の中心から該溶接面の径方向内側に位置するように、該閉塞部材が該溶接面に溶接されてもよい。このような形態では、延在部のうち内側空間に面する第２面が所定の追加工等によってメタルフローの端部が露出した溶接面となる。第２面は、収容空間に面してはいないものの、開口を介して収容空間と内側空間とは実質的に繋がっているため第２面が溶接面とされる場合、開口近傍の第２面には、所定の加圧ガスが到達し得る。しかし、このような溶接面であっても、上記のように溶接位置が設定されることで、溶接面のうち第１領域の幅が、該第１領域を除く領域の幅より大きくなるため、溶接強度の確保と好適な所定の加圧ガスの封止とを両立することができる。

ここで、上述までの金属組立体において、前記第１部材は、更に、前記延在部と前記周壁部とが繋がる該延在部の基端側であり且つ前記溶接面が形成される側に、前記閉塞部材が溶接される前の状態において前記所定の金属材料によるメタルフローの端部が露出しないように、該所定の金属材料により前記周壁部及び前記延在部とともに一体に鍛造形成された環状溝部を含み、前記閉塞部材の外周端部が前記環状溝部上に位置するように、該閉塞部材が前記溶接面に溶接されてもよい。このように環状溝部が延在部の基端側に設けられることで、閉塞部材の外周端部と第１部材との接触が回避される。特に、閉塞部材の製造工程によっては、その外周端部にはバリが生じやすくなるが、そのような場合であってもバリと第１部材との接触が回避されることで、溶接面における閉塞部材の溶接が好適に
行い得る。換言すれば、閉塞部材に対するバリ除去などの加工を省略することができ、金属組立体の組み立てが容易となる。

なお、上述までの金属組立体における溶接面に対する閉塞部材の溶接は、特定の溶接方法に限定されない。例えば、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザを用いたレーザ溶接やアーク溶接、抵抗溶接等が利用できる。

本明細書に開示の実施形態によれば、加圧ガスの流出を可及的に抑制し、好適な封止状態を維持することが可能となる。

実施形態の金属組立体を含むインフレータの概略構成を示す図である。 図１に示すインフレータに含まれるガス発生器ハウジングの、インフレータ組立前の構成を示す図である。 図２に示すガス発生器ハウジングに第１破裂板を溶接し実施形態の金属組立体を形成した状態を示す第１の図である。 図２に示すガス発生器ハウジングに第１破裂板を溶接し実施形態の金属組立体を形成した状態を示す第２の図である。 図２に示すガス発生器ハウジングに第１破裂板を溶接し実施形態の金属組立体を形成した状態を示す第３の図である。 図１に示すインフレータに含まれるディフューザ部の、インフレータ組立前の構成を示す図である。 図６に示すディフューザ部に第２破裂板を溶接し実施形態の金属組立体を形成した状態を示す図である。

以下に、図面を参照して本実施形態に係る金属組立体の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、本願の開示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。

図１は、本実施形態の金属組立体を含んで構成されるインフレータ１０の概略構成を示す。図１は、インフレータ１０の軸方向の断面図である。なお、本願開示において金属組立体とされる構成物は、ガス発生器ハウジング３２に対して第１破裂板４０が溶接された構成物と、ディフューザ部５０に対して第２破裂板５８が溶接された構成物の２つである。各構成物については後述するが、先ず、各構成物を含むインフレータ１０について説明する。

インフレータ１０は、加圧ガス収容部２０と、ガス発生器３０、ディフューザ部５０とを有している。先ず、加圧ガス収容部２０は、筒状の収容ハウジング２２により外殻が形成されており、その内部に、アルゴン、ヘリウムの混合物からなる加圧ガスが充填、収容される収容空間２１が形成される。収容ハウジング２２は、軸方向及び半径方向に対して対称形となっているので、組み立て時に軸方向及び半径方向への向きを調整する必要がない。

収容ハウジング２２の側面には、加圧ガスの充填孔２４が形成されており、加圧ガスを充填した後にピン２６により閉塞されている。

次に、ガス発生器３０は、ガス発生器ハウジング３２内に収容された点火器３４とガス発生剤３６とを含んでおり、加圧ガス収容部２０の一端側に接続されている。ガス発生器
ハウジング３２と収容ハウジング２２は、接合部４９において溶接されている。インフレータ１０を例えばエアバッグシステムに組み込むとき、点火器３４は、コネクタ、導線を介して、外部電源に接続される。なお、ガス発生剤３６は、例えば、燃料であるニトログアニジン３４質量％、酸化剤である硝酸ストロンチウム５６質量％、結合剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム１０重量％とからなるもの（排出ガス温度７００～１６３０℃）を用いることができる。この組成のガス発生剤３６が燃焼したとき生じる燃焼残渣は、酸化ストロンチウム（融点２４３０℃）である。このため、燃焼残渣は溶融状態になることなく、塊状（スラグ状）に固化される。

ガス発生器ハウジング３２には、点火器３４が配置される端部とは反対側の端部に第１連通孔３８が設けられている。第１連通孔３８は、ガス発生器ハウジング３２の内部と外部を連通する孔であり、ガス発生器ハウジング３２と収容ハウジング２２とが溶接された状態において、ガス発生器ハウジング３２の内側空間３３（図２を参照）と加圧ガス収容部２０の収容空間２１とを連通する孔として機能する。そして、インフレータ１０においては、第１連通孔３８は、収容空間２１内の加圧ガスの圧力を受けて椀状に変形した第１破裂板４０で閉塞された状態となり、ガス発生器３０内は常圧に保持されている。第１破裂板４０は、周縁部４０ａの近傍においてガス発生器ハウジング３２に溶接されており、その詳細については後述する。

ここで、第１破裂板４０には、ガス噴出孔４２を有するキャップ４４が、加圧ガス収容部２０側から被せられている。このキャップ４４が第１破裂板４０を覆うことにより、ガス発生剤３６の燃焼により生じた燃焼ガスが必ずキャップ４４を経由してガス噴出孔４２から噴出されるようになる。なお、キャップ４４は、開口周縁部が外側に折り曲げられたフランジ部４６を有しており、フランジ部４６においてガス発生器ハウジング３２の一部をかしめてかしめ部４８を形成することで固定されている。

また、加圧ガス収容部２０の他端側には、加圧ガス及び燃焼ガスを排出するガス排出孔５２を有するディフューザ部５０が接続されており、ディフューザ部５０と収容ハウジング２２は、接合部５４において溶接されている。ディフューザ部５０内には、燃焼残渣を捕捉するため、必要に応じて金網等のフィルタを配置することができる。ディフューザ部５０には、ガス排出孔５２とは別に、ディフューザ部５０の内部と外部を連通する第２連通孔５６が設けられている。ディフューザ部５０と収容ハウジング２２とが溶接された状態において、第２連通孔５６は、ディフューザ部５０の内側空間５０ａと加圧ガス収容部２０の収容空間２１とを連通する孔として機能する。そして、インフレータ１０においては、第２連通孔５６は、加圧ガスの圧力を受けて椀状に変形した第２破裂板５８で閉塞されており、ディフューザ部５０内は常圧に保持されている。第２破裂板５８は、周縁部５８ａの近傍においてディフューザ部５０に溶接されており、その詳細については後述する。

このように構成されるインフレータ１０の動作について説明する。点火器３４が作動点火してガス発生剤３６を燃焼させ、高温の燃焼ガスを発生させる。このとき、ガス発生剤３６の燃焼により生じる燃焼残渣の融点は、ガス発生剤３６から発生するガスの排出温度以上であるので、燃焼残渣は溶融し難く、固形状態を保持する。その後、高温の燃焼ガスによるガス発生器３０内の圧力上昇により、第１破裂板４０が破壊され、燃焼残渣を含む燃焼ガスはキャップ４４内に流入し、ガス噴出孔４２から噴出される。このとき、加圧ガス収容部２０内の加圧ガスと燃焼ガスとは温度差が大きいため、燃焼ガスは急冷され、高温の燃焼残渣は冷却凝固されるとともに、キャップ４４の端面４４ａの内壁面にも燃焼残渣が付着する。更に噴出された燃焼ガスは、収容ハウジング２２の壁面２２ａに衝突するので、燃焼残渣は内壁面に付着し、インフレータ１０の外部に排出されにくくなる。その後、加圧ガス収容部２０内の圧力上昇により、第２破裂板５８が破壊されるので、加圧ガ
ス及び燃焼ガスは、第２連通孔５６を経て、ガス排出孔５２からインフレータ１０の外部に排出される。

＜第１の金属組立体＞
上記の通り、インフレータ１０には２つの金属組立体が含まれている。そこで、先ず、ガス発生器ハウジング３２と第１破裂板４０を含む第１の金属組立体について、図２～図５に基づいて説明する。図２は、ガス発生器ハウジング３２の概略構成を示す断面図である。なお、図２に示すガス発生器ハウジング３２は、インフレータ１０の組み立て前の状態にあり、インフレータ１０が組み立てられた後においてはガス発生器ハウジング３２の一部がかしめられることで変形している。

ガス発生器ハウジング３２は、その外郭を形成する筒状の周壁部３５を有する。周壁部３５の軸方向が、ガス発生器ハウジング３２の軸方向に一致する。ガス発生器ハウジング３２の内側には内側空間３３が形成され、内側空間３３は、点火器３４が配置される空間３４ａと、ガス発生剤３６が配置される空間３６ａとに大別される。空間３６ａは、空間３４ａよりも、ガス発生器ハウジング３２の第１連通孔３８側に位置している。また、周壁部３５の一方の端部側、具体的には、ガス発生器ハウジング３２が収容ハウジング２２と接合する側の端部に、環状の突起部３９が形成されている。突起部３９は、キャップ４４を固定するためにガス発生器ハウジング３２の内側にかしめられることで、上記のかしめ部４８を形成する。また、第１連通孔３８は、周壁部３５からガス発生器ハウジング３２の径方向内側に延在するように形成された延在部３７によって画定される孔である。

ここで、ガス発生器ハウジング３２は、母材となる金属の塊が鍛造工程を経ることで形成される。そのため、ガス発生器ハウジング３２の内部には鍛造工程に起因するメタルフローが形成される。図３の上段（ａ）には、図２に示すガス発生器ハウジング３２の破線矩形で囲まれた領域の拡大図が示されており、そこでは断面にメタルフローを模式的に記載している。当該メタルフローは、鍛造工程によって母材である金属が変形された方向を反映している。本実施形態においては、先ず、ガス発生器ハウジング３２の周壁部３５を形成する鍛造工程を経て、延在部３７を形成する鍛造工程を経る。そのため、図３の上段（ａ）に示すように、周壁部３５においてはその軸方向に沿ってメタルフローが形成され、その上で延在部３７においては、周壁部３５から延在部３７が引き延ばされるようにメタルフローが湾曲して延びていることが理解できる。

そして、本実施形態の第１の金属組立体は、図２に示すガス発生器ハウジング３２に第１破裂板４０が溶接されることで形成される。第１破裂板４０は薄肉の円板部材であり、ガス発生器ハウジング３２の延在部３７のうち、キャップ４４がかしめられる側の端面である上端面３７１に溶接される。溶接された状態において、図１で示したように第１破裂板４０は、第１連通孔３８を閉塞するに十分な大きさを有している。ただし、鍛造工程を経て形成されたガス発生器ハウジング３２の表面は酸化膜等の被膜に覆われているため、そのままでは当該被膜により良好な溶接が阻害され得る。そこで、第１破裂板４０の溶接前に、鍛造成形後の上端面３７１を面切削し当初の被膜の削除処理を行うことで、上端面３７１を溶接面とする。上端面３７１は、環状の溶接面となる。図３の上段（ａ）に示す上端面３７１は、当該削除処理が施された状態のものである。そのため、削除処理の結果、延在部３７の上端面３７１においては、内部に形成されていたメタルフローの端部が露出した状態となる。なお、本実施形態においては、延在部３７のうち、キャップ４４がかしめられる側とは反対の端面は下端面３７２とされる。この下端面３７２に対しては被膜の削除処理は行われていないため、メタルフローの端部の露出は見られない。

＜第１の溶接形態＞
このように形成されたガス発生器ハウジング３２における第１破裂板４０の第１の溶接
形態について、図３の下段（ｂ）に基づいて説明する。インフレータ１０において上端面３７１は収容空間２１と実質的に繋がっているため、上記のようにメタルフローの端部が上端面３７１に露出してしまうと、ミクロレベルでは、収容空間２１に収容されている加圧ガスがメタルフローを介してガス発生器ハウジング３２の金属材料内に進入し、微量ながらインフレータ１０の外部に流れ出してしまうおそれがある。そこで、第１の溶接形態では、上端面３７１における、延在部３７と第１破裂板４０との溶接部位４１の位置（溶接位置）を、図３の下段（ｂ）に示す位置とする。

具体的には、溶接部位４１が、溶接面である上端面３７１の幅の中心から上端面３７１の径方向外側に位置するように設定され、第１破裂板４０が上端面３７１に対して溶接されている。この結果、溶接面である上端面３７１が、溶接部位４１によって上端面３７１の径方向内側に位置する領域Ｒ１と径方向外側に位置する領域Ｒ２とに分割できるとき、領域Ｒ１の幅が領域Ｒ２の幅よりも大きくなる。ここで、領域Ｒ２は、ミクロレベルでは収容空間２１の加圧ガスが第１破裂板４０と上端面３７１との間に進入できる領域である。一方で、溶接部位４１での第１破裂板４０と上端面３７１との溶接により、ミクロレベルでの加圧ガスの更なる進入は阻止されるため、領域Ｒ１は、収容空間２１の加圧ガスの到達が阻害される領域である。したがって、図３の下段（ｂ）に示す形態では、領域Ｒ１の幅と領域Ｒ２の幅の相対関係により、削除処理が施された上端面３７１に対して加圧ガスが接触する機会を可及的に抑制することができ、以て、上端面３７１でのメタルフローを介した加圧ガスの流出を抑制でき好適な加圧ガスの封止状態を維持することができる。

なお、溶接部位４１は、可及的に領域Ｒ２の幅が小さくなるように決定してもよい。好ましくは、第１破裂板４０の外側の周縁部４０ａを含むように溶接部位４１が決定されてもよく、この場合、領域Ｒ２の幅は実質的に零となる。

＜第２の溶接形態＞
次にガス発生器ハウジング３２における第１破裂板４０の第２の溶接形態について、図４に基づいて説明する。なお、本溶接形態の前提として、第１破裂板４０の溶接面は、上端面３７１ではなく下端面３７２とされる。したがって、上端面３７１に対しては被膜の削除処理は施されず、下端面３７２に対して被膜の削除処理が施されている。そのため、メタルフローの端部は、下端面３７２において露出した状態となっている。第２の溶接形態は、このような下端面３７２に対する第１破裂板４０の溶接形態を示す。下端面３７２は、環状の溶接面となる。

具体的には、溶接部位４１が、溶接面である下端面３７２の幅の中心から下端面３７２の径方向内側に位置するように設定され、第１破裂板４０が下端面３７２に対して溶接されている。この結果、溶接面である下端面３７２が、溶接部位４１によって下端面３７２の径方向外側に位置する領域Ｒ１と径方向内側に位置する領域Ｒ２とに分割できるとき、領域Ｒ１の幅が領域Ｒ２の幅よりも大きくなる。ここで、領域Ｒ２は、ミクロレベルでは収容空間２１の加圧ガスが第１連通孔３８を通って第１破裂板４０と下端面３７２との間に進入できる領域である。一方で、溶接部位４１での第１破裂板４０と下端面３７２との溶接により、ミクロレベルでの加圧ガスの更なる進入は阻止されるため、領域Ｒ１は、収容空間２１の到達が阻害される領域である。したがって、図４に示す形態では、領域Ｒ１の幅と領域Ｒ２の幅の相対関係により、削除処理が施された下端面３７２に対して加圧ガスが接触する機会を可及的に抑制することができ、以て、下端面３７２でのメタルフローを介した加圧ガスの流出を抑制でき好適な加圧ガスの封止状態を維持することができる。

なお、溶接部位４１は、可及的に領域Ｒ２の幅が小さくなるように決定してもよい。好ましくは、第１破裂板４０のうち、延在部３７の端部（第１連通孔３８に隣接する部位）に接触する部位を含むように溶接部位４１が決定されてもよく、この場合、領域Ｒ２の幅
は実質的に零となる。

＜第３の溶接形態＞
次にガス発生器ハウジング３２における第１破裂板４０の第３の溶接形態について、図５に基づいて説明する。なお、本溶接形態は、上記の第１の溶接形態と同じように、第１破裂板４０の溶接面は上端面３７１とされる。ただし、第３の溶接形態では、延在部３７の基端部（延在部３７と周壁部３５とが繋がる部位）に、ガス発生器ハウジング３２の形成のための鍛造工程を介して、周壁部３５と延在部３７と一体に環状の溝部３７３が形成されている。そのため、この溝部３７３の幅の分だけ、上端面３７１の幅が狭まることになる。なお、溝部３７３の溝の断面形状は、鍛造工程によって形成可能な形状であれば特定の形状に限られない。そして、溝部３７３は鍛造工程によって形成されているがその表面は切削されていないため、溝部３７３の表面にはメタルフローの端部は露出した状態にはなっていない。

このように形成されたガス発生器ハウジング３２の延在部３７の上端面３７１に第１破裂板４０を溶接する場合、図５に示すように、第１破裂板４０の外周端部である周縁部４０ａが溝部３７３の開口上に位置決めされる。このように第１破裂板４０と延在部３７との位置決めが為されることで、第１破裂板４０の周縁部４０ａに仮にバリが形成されている場合には、そのバリによる溶接への影響を回避することができる。すなわち、仮に周縁部４０ａにバリが形成されていても、当該バリは溝部３７３に入り込むためバリにより第１破裂板４０が上端面３７１から浮き上がってしまうことを抑制できる。また、溝部３７３が存在することにより、突起部３９に対して溶接部位４１をある程度離間して配置できる。そのため、溶接のための装置を配置しやすくなり、より好適な溶接が実現できる。

＜第２の金属組立体＞
次に、ディフューザ部５０と第２破裂板５８を含む第２の金属組立体について、図６～図７に基づいて説明する。図６は、ディフューザ部５０の概略構成を示す断面図であり、図７は、図６に示すディフューザ部５０の破線矩形で囲まれた領域の拡大図である。ディフューザ部５０は、ガス排出孔５２が設けられた筒状の周壁部６１と周壁部６１に繋がる底壁部６３を有する。周壁部６１の軸方向が、ガス発生器ハウジング３２の軸方向にも一致する。周壁部６１と底壁部６３とによってそれらの内側には内側空間５０ａが形成され、内側空間５０ａは、第２連通孔５６とガス排出孔５２とを介して外部と繋がる。また、周壁部６１は、底壁部６３とは反対側の端部において延在部６２と繋がっている。延在部６２は、周壁部６１から、ディフューザ部５０の径方向外側に延在して形成される。したがって、第２連通孔５６は、延在部６２に形成された開口と言うことができる。そして、延在部６２は、図１に示すように、収容ハウジング２２に対して溶接されることでインフレータ１０が形成されるため、インフレータ１０においては、第２連通孔５６は、収容空間２１と内側空間５０ａとを連通するように配置されることになる。

ここで、ディフューザ部５０は、母材となる金属の塊が鍛造工程を経ることで形成される。そのため、ディフューザ部５０の内部には鍛造工程に起因するメタルフローが形成される。図６及び図７では、断面に当該メタルフローを模式的に記載している。当該メタルフローは、鍛造工程によって母材である金属が変形した方向を反映している。本実施形態においては、先ず、延在部６２を形成する鍛造工程を経て、周壁部６１及び底壁部６３を形成する鍛造工程を経る。そのため、図６及び図７に示すように、周壁部６１においてはその軸方向に沿ってメタルフローが形成され、その上で延在部６２においては、周壁部６１から延在部６２に沿ってメタルフローが延びていることが理解できる。

そして、本実施形態の第２の金属組立体は、図７に示すように、ディフューザ部５０の延在部６２に第２破裂板５８が溶接されることで形成される。第２破裂板５８は薄肉の円
板部材であり、延在部６２のうち第２連通孔５６近傍の端面である溶接面６６に溶接される。溶接された状態において、図１で示したように第２破裂板５８は、第２連通孔５６を閉塞するに十分な大きさを有している。ただし、鍛造工程を経て形成されたディフューザ部５０の表面は酸化膜等の被膜に覆われているため、溶接前に鍛造成形後の延在部６２を面切削し当初の被膜の削除処理を行うことで、溶接面６６を形成する。図７に示す溶接面６６は、当該削除処理が施された状態のものである。そのため、削除処理の結果、延在部６２の溶接面６６においては、内部に形成されていたメタルフローの端部が露出した状態となる。

インフレータ１０において溶接面６６が形成されるディフューザ部５０の端面は収容空間２１と実質的に繋がっているため、上記のようにメタルフローの端部が溶接面６６に露出してしまうと、ミクロレベルでは、収容空間２１に収容されている加圧ガスがメタルフローを介してディフューザ部５０の金属材料内に進入し、微量ながらインフレータ１０の外部に流れ出してしまうおそれがある。そこで、溶接面６６における、延在部６２と第２破裂板５８との溶接部位５９の位置（溶接位置）を、図７に示す位置とする。

具体的には、溶接部位５９が、溶接面６６の幅の中心からその径方向外側に位置するように設定され、第２破裂板５８が溶接面６６に対して溶接されている。この結果、溶接面６６が、溶接部位５９によって溶接面６６の径方向内側に位置する領域Ｒ１と径方向外側に位置する領域Ｒ２とに分割できるとき、領域Ｒ１の幅が領域Ｒ２の幅よりも大きくなる。ここで、領域Ｒ２は、ミクロレベルでは収容空間２１の加圧ガスが第２破裂板５８と溶接面６６との間に進入できる領域である。一方で、溶接部位５９での第２破裂板５８と溶接面６６との溶接により、ミクロレベルでの加圧ガスの更なる進入は阻止されるため、領域Ｒ１は、収容空間２１の加圧ガスの到達が阻害される領域である。したがって、図７に示す形態では、領域Ｒ１の幅と領域Ｒ２の幅の相対関係により、削除処理が施された溶接面６６に対して加圧ガスが接触する機会を可及的に抑制することができ、以て、溶接面６６でのメタルフローを介した加圧ガスの流出を抑制でき好適な加圧ガスの封止状態を維持することができる。

なお、溶接部位５９は、可及的に領域Ｒ２の幅が小さくなるように決定してもよい。好ましくは、第２破裂板５８の外側の周縁部を含むように溶接部位５９が決定されてもよく、この場合、領域Ｒ２の幅は実質的に零となる。

１０ ：インフレータ
２０ ：加圧ガス収容部
２１ ：収容空間
２２ ：収容ハウジング
３０ ：ガス発生器
３２ ：ガス発生器ハウジング
３３ ：内側空間
３５ ：周壁部
３７ ：延在部
３７１ ：上端面
３７２ ：下端面
３７３ ：溝部
３８ ：第１連通孔
４０ ：第１破裂板
４１ ：溶接位置
５０ ：ディフューザ部
５０ａ ：内側空間
５６ ：第２連通孔
５８ ：第２破裂板
６１ ：周壁部
６２ ：延在部
６３ ：底壁部
６６ ：溶接面

Claims (7)

1. 所定の加圧ガスが収容される収容空間に接するように配置される金属組立体であって、
   所定の金属材料が鍛造されることで形成された部材であって、該所定の金属材料によるメタルフローが軸方向に沿って形成された筒状の周壁部と、該周壁部の軸方向とは異なる方向に該周壁部から延在し且つ該周壁部の内側に形成された内側空間とその外側の前記収容空間とを連通する開口を有する延在部とが、該所定の金属材料により一体に形成された第１部材と、
   前記開口を塞いで、前記内側空間と前記収容空間との間での前記所定の加圧ガスの移動を阻害するように前記延在部上の環状の溶接面に対して溶接される閉塞部材と、
   を備え、
   前記閉塞部材が溶接される前の状態において、前記所定の金属材料によるメタルフローの端部が前記溶接面に露出するように前記延在部が形成され、
   前記溶接面のうち前記閉塞部材との溶接部位によって分割された領域であって前記収容空間からの前記所定の加圧ガスの到達が阻害される第１領域の幅が、該溶接面のうち該第１領域を除く領域の幅より大きくなるように、該溶接面における該閉塞部材の溶接位置が設定される、
   金属組立体。
2. 前記延在部は、前記収容空間に面し前記メタルフローの端部が露出する第１面と、前記内側空間に面する第２面とを有し、
   前記閉塞部材は、前記第１面を前記溶接面として溶接され、
   前記溶接面における前記閉塞部材の溶接位置が、該溶接面の幅の中心から該溶接面の径方向外側に位置するように、該閉塞部材が該溶接面に溶接される、
   請求項１に記載の金属組立体。
3. 前記延在部は、前記収容空間に面する第１面と、前記内側空間に面し前記メタルフローの端部が露出する第２面とを有し、
   前記閉塞部材は、前記第２面を前記溶接面として溶接され、
   前記溶接面における前記閉塞部材の溶接位置が、該溶接面の幅の中心から該溶接面の径方向内側に位置するように、該閉塞部材が該溶接面に溶接される、
   請求項１に記載の金属組立体。
4. 前記第１部材は、更に、前記延在部と前記周壁部とが繋がる該延在部の基端側であり且つ前記溶接面が形成される側に、前記閉塞部材が溶接される前の状態において前記所定の金属材料によるメタルフローの端部が露出しないように、該所定の金属材料により前記周壁部及び前記延在部とともに一体に鍛造形成された環状溝部を含み、
   前記閉塞部材の外周端部が前記環状溝部上に位置するように、該閉塞部材が前記溶接面に溶接される、
   請求項２又は請求項３に記載の金属組立体。
5. 前記閉塞部材は、その外周端部に形成されたバリが前記環状溝部に入り込んだ状態で前記溶接面に溶接されている、
   請求項４に記載の金属組立体。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の金属組立体と、前記収容空間を内部に形成する収容ハウジングと、を備えるインフレータであって、
   前記収容ハウジングには前記第１部材が接続され、
   前記第１部材は、前記内側空間に点火器とガス発生剤とが収容されるガス発生器ハウジングとして形成されている、
   インフレータ。
7. 請求項１から５の何れか１項に記載の金属組立体と、前記収容空間を内部に形成する収容ハウジングと、前記収容ハウジングに接合されると共に点火器とガス発生剤とが収容されるガス発生器ハウジングと、を備えるインフレータであって、
   前記収容ハウジングには前記第１部材と前記ガス発生器ハウジングとが接続され、
   前記第１部材は、前記内側空間から前記加圧ガスと前記ガス発生剤の燃焼ガスとを排出するガス排出孔を有する、ディフューザ部として形成されている、
   インフレータ。

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