WO2004012965A1 - ガス発生器 - Google Patents

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WO2004012965A1
WO2004012965A1 PCT/JP2003/009143 JP0309143W WO2004012965A1 WO 2004012965 A1 WO2004012965 A1 WO 2004012965A1 JP 0309143 W JP0309143 W JP 0309143W WO 2004012965 A1 WO2004012965 A1 WO 2004012965A1
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squib
case
holder
electrode pins
gas generator
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PCT/JP2003/009143
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Junya Maruyama
Kazumasa Kurita
Akihiko Tanaka
Yoshiyuki Kishino
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Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha
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    • F42B3/12—Bridge initiators
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    • B60R2021/26029—Ignitors

Definitions

  • the present invention relates to a gas generator used for, for example, a seatbelt pretensioner of an automobile, and more particularly to a gas generator that reliably prevents an electrode pin of a squib of a gas generator from jumping out in a high temperature state.
  • a seat belt pretensioner is known as one of safety devices for protecting an occupant from an impact caused by a collision of a car.
  • This seat belt pretensioner operates a cylinder with a large amount of high-temperature, high-pressure gas generated by a gas generator.
  • This gas generator operates a cylinder instead of an airbag, so it generates a relatively small amount of gas and injects high-temperature, high-pressure gas directly into the cylinder without the use of a filter or coolant. It has a structure.
  • a gas generator is composed of a type that stores an igniting agent that ignites when energized, a first power case that stores a gas generating agent, a holder that fixes the squeeze and the first cup case, and the like. Have been.
  • FIG. 3 shows an example of a conventional gas generator for a seat belt pretensioner.
  • the gas generator 108 in FIG. 3 contains a gas generating agent 106 that generates a large amount of gas upon ignition, a squib 104 that stores an igniting agent that is ignited by energization, and a gas generating agent.
  • the first cup case 102, the squib 104 and the first force case 102 are fixed to the center respectively, and the gas generating agent 106 and the type 104 shown in FIG. 5 are the first cup case.
  • Holder 101 sealed inside of 102, squib 104 and holder 101 An O-ring 105 that is placed in the gap to prevent moisture from entering the gap between the squib 104 and the holder 101, and two electrode pins 1 1 that stand upright from the squib 104 , 1 and 2 and a shorting clip 107 for short-circuiting.
  • a sealing agent (not shown) is applied to a gap between the first cup case 102 and the holder 101 to prevent water from entering.
  • the squib 104 has a second cup case E for storing the igniting agent D, an embolus B for being inserted and fitted into the second cup case E and sealing the igniting agent D, It has electrode pins 11 and 12 made of two metal rods penetrating through embolus B. Each of the electrode pins 11 and 12 protrudes into the second cup case E, and the tip thereof is electrically connected by the bridge wire F. Denbashi Line F is covered with ignition ball C in contact with pyrotechnic D.
  • the embolus B is formed of a resin in order to maintain insulation between the electrode pins 11 and 12 except for the bridge section.
  • the squib 104 is held in contact with the tapered portion 110 of the squib 104 and the tapered portion 110 of the holder 101 as shown in FIG.
  • the bottom 11 of 8 is exposed to the outside (see Fig. 4 (a)).
  • the embolus B made of resin may be softened by the heat when ignited in a high temperature state.
  • the electrode pins 11 and 12 provided in the embolus B may be softened and the embolus B may be softened, and may fall out together with the embolus B when the holding strength is reduced.
  • An object of the present invention is to provide a highly safe gas generator that does not fly out even when an electrode pin standing on a squib of a gas generator ignites in a high temperature state. Disclosure of the invention A gas generator according to the present invention for solving the above-mentioned problems is provided with a first force-up case filled with a gas generating agent that generates gas by combustion, and is disposed inside the first cup case, and stores an ignition agent.
  • a gas generator comprising: a squib having a second cup case; a squib case having a fuse hole covering the second cup case; and a holder for caulking and holding the squib case and the second cup case.
  • each of the electrode pins of the squib has a hole through which each electrode pin individually passes.
  • a hole is provided in the holder for each electrode pin of the squib to pass through separately.Even if the resin plug that forms the squib softens when ignited in a high temperature state, for example, during transportation Even if the squib is ignited for any reason, the protrusion of the electrode pins provided on the squib is prevented together with the protrusion of the embolus, and safety can be ensured even in a high temperature state.
  • the area of the hole is 2 to 10 times the cross-sectional area of the electrode pin, it is possible to prevent a short circuit between the electrode pins even if a metal is used for the holder, and to form a squib. This hole prevents the electrode pins from jumping out of the holder, even if the resin blockage softens when ignited in a high temperature state.
  • the squib includes a second cup case for storing the igniting agent, an embolus inserted and fitted into the second cup case to seal the igniting agent, and two metal pieces protruding through the embolus.
  • An electrode pin made of a rod material is provided, and each root portion of each of the electrode pins protruding from the plug is covered with a protrusion formed integrally with the plug, and the protrusion is formed in the hole. It is characterized by being inserted.
  • the protrusion fits into each of the holes, thereby reducing rattle of the embolic plug and reducing the distance between each of the electrode pins and the holder. Insulation You can take it.
  • the holder is made of a metal such as aluminum, iron, and stainless steel. Since the holder is made of metal, it has better heat resistance than a tree or the like, and can reliably prevent the electrode pins from jumping out of the holder together with the embolus during ignition at a high temperature.
  • the holder of the present invention further includes a taper portion for inserting and swaging an squib plug, a projection for caulking the squib plug, a projection for caulking the first forceps case, A holder having a bottom of a tapered portion, and the bottom having the holes through which the electrode pins of the squib pass. Since the holder has the holes at the bottom of the tapered portion, through which the electrode pins are inserted, it reliably prevents the plug from jumping out of the holder as well as the plug during ignition at high temperatures. be able to. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of an embodiment of a gas generator according to the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA of the gas generator shown in FIG.
  • FIG. 2 (b) is an external view of the holder of the present invention used in FIG. 1 as viewed from below.
  • FIG. 2 (c) is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB of the holder shown in FIG. 2 (b).
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a conventional gas generator.
  • FIG. 4 (a) is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA of the gas generator shown in FIG.
  • FIG. 4 (b) is an external view of the conventional holder used in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing a known sweep used for a gas generator.
  • FIG. 6 is an external view showing a style according to the present invention.
  • FIG. 7 is a table summarizing the results of the heating test in the examples. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a gas generator 1 has a first cup case 3 filled with a gas generating agent 2 for generating gas by combustion, and a first cup case 3 disposed inside the first cup case 3 for storing an ignition agent.
  • a squib 5 having a cup case E, a squib case 7 having a fire hole 20 covering the second cup case E, and a projection 9 for caulking the squib case 7 and the second cup case E, and holding the squib 5 And a holder 6.
  • the holder 6 is preferably formed of a metal material such as stainless steel, iron, and aluminum.
  • the holder 6 is provided with a dish-shaped tapered portion 8 for inserting and fitting the plug B of the squib 5, and a squib. 5, a protrusion 9 for caulking the embolus B, a protrusion 10 for caulking the first cup case 3, and a bottom portion 81 of the tapered portion 8.
  • Materials of B include, for example, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, nylon 6, nylon 66, and the like.
  • holes 13 and 14 through which the electrode pins 11 and 12 standing from the squib 5 pass are formed at the bottom 81 of the tapered portion 8 formed in a dish shape. .
  • two electrode pins 11 and 12 provided on the embolus B of the squib 5 extend to the outside.
  • the material of the electrode pins 11 and 12 is preferably an alloy containing nickel, iron, or stainless steel.
  • Projections 19 and 18 are integrally formed on the bottom 16 of the embolus B so as to cover the roots of the electrode pins 11 and 12.
  • the bottom 16 of the embolus B is covered by the bottom 81 of the tapered portion 8 of the holder 6, as shown in FIG. 2 (a).
  • the electrode pins 11 and 12 can be protruded to the outside together with the embolus B by the portion having the holes 13 and 14 provided in the honoreda 6 (the bottom portion 81). Is prevented.
  • the area of the holes 13 and 14 is preferably more than 1 and 10 times or less the cross-sectional area of the electrode pins 11 and 12 passing through the holes 13 and 14, respectively.
  • the range of 2 to 10 times is more preferable, and the range of 2 to 7 times is particularly preferable.
  • one or more holes may be present in addition to the holes 13 and 14, but the cost can be reduced by providing only the holes 13 and 14.
  • a sealing member 15 such as an O-ring is arranged between the holder 6 and the plug B of the squib 5, so that moisture between the type 5 and the holder 6 can be prevented.
  • the material of the seal member 15 is not particularly limited, but is preferably a material that is not easily permeable to moisture, such as nitrile, silicon, and ethylene rubber. These seal members are preferably provided over the entire periphery of the joint between the holder and the squeeze.
  • the gas generating agent 2 is filled in a state of directly contacting the inner circumference of the first force-up case 3 without passing through a filter and / or a coolant.
  • the gas generating agent that can be used is preferably a nitrogen-containing organic compound as the fuel component, an inorganic compound as the oxidizing component, and a gas generating agent containing at least one or more added carohydrates.
  • the fuel component includes at least one or more selected from the group consisting of aminotetrazone, guanidine nitrate, and nitroguanidine.
  • Examples of the oxidizing agent include at least one selected from the group consisting of strontium nitrate, ammonium nitrate, potassium nitrate, ammonium perchlorate, and potassium perchlorate.
  • Examples of the additive include molybdenum trioxide which is a self-igniting catalyst.
  • Other additives that can be added to the gas generating agent include a binder and the like.
  • Examples of the binder include at least one selected from the group consisting of guar gum, methinoresenolerose, canoleboxyl methylcellulose, water-soluble senorellose ethereol, and polyethylene glycol.
  • Suitable gas generating agents include 5-aminotetrazole and guanidine nitrate as fuel components, strontium nitrate and ammonium perchlorate as oxidizing agents, molybdenum trioxide as autoignitable catalyst, and guar gum as binder. Agent. More preferably, as a fuel component 5 Aminotetorazo Ichiru 1 0-3 0% by weight, 1 5-3 5 mass nitric acid guanidine 0 /.
  • the gas generating agent used in the present invention is in a form that can be filled into a seat belt pretensioner or the like, it can be formed into a molded article having a desired shape, for example.
  • the shape of the molded body is not particularly limited, and (a) 0.25% to 5% of a cationic binder, (b) 0.25% to 5% of a cation binder, c) According to the type of fuel, (d) oxidizing agent, (e) combustion regulator, etc., add water or an organic solvent, mix uniformly, knead, extrude, and cut to form a columnar shape. And a pellet-shaped molded product obtained by using a tableting machine or the like.
  • the first cup case 3 has a large-diameter cylindrical portion 3a and a two-plane width portion 3b, and has a substantially bottomed cylindrical shape whose diameter is increased in one step from the bottom side.
  • a plurality of linear notches 3 c are provided at the bottom of the first lip case 3.
  • the open end of the first cup case 3 extends radially outward.
  • a flange portion 3d is formed, and is attached to the holder 6 by swaging a projection 10 provided on the holder 6.
  • Examples of the material of the first cup case 3 include metal materials such as stainless steel, iron, and aluminum.
  • the squib 5 is erected for the purpose of conducting an ignition charge D, a second cup case E filled with the ignition charge D, and electricity for igniting the ignition charge D.
  • the second cup case E is usually made of a thermoplastic resin.
  • Each of the electrode pins 11 and 12 protrudes into the second cup case E, and the tip thereof is electrically connected by a bridge bridge F.
  • Electrode F is covered with ignition ball C in contact with explosive D.
  • Embolus B is made of resin to maintain insulation between the electrode pins 11 and 12 except for the bridge section.
  • the protruding portions 19 and 18 cover the respective root portions of the electrode pins 11 and 12 protruding from the embolus B. It is molded into the body.
  • the protrusions 19 and 18 are smaller in diameter than the holes 13 and 14 and are formed integrally with the embolus B using the same material as the embolus B. As a result, insulation between the electrode pins: L1, 12 and the holder 6 can be ensured.
  • the squib 5 is provided with a shorting clip 17 for short-circuiting the two electrode pins 11 and 12 as shown in FIG.
  • the shorting clip 17 is for preventing malfunction due to static electricity or the like.
  • the squib case 7 is formed in a squeezed shape so as to cover the second cup case E of the squib 5 and the tip of the plug B of the squib 5.
  • the opening end is formed with a flange portion 7a that extends diagonally outward in the radial direction along the distal end of the embolus B so as to be swaged by the projection 9 of the holder 6. And bend over this flange part 7a
  • the squib case 7 is attached to the holder 6 together with the embolus B of the squib 5 by the swaged projection 9 of the swaged holder 6.
  • the binding force is increased, and the pressure inside the squib 5 is reduced when the igniting powder inside the squib 5 ignites and burns. No rupture of second cup case E before heightening. No ignition charge burns under high pressure. As a result, the combustion speed becomes higher than before, and the ignition delay of the gas generator 1 is reduced.
  • the type case 7 is made of, for example, a metal material such as iron, aluminum, or stainless steel, PBT (polybutylene terephthalate), PET (polyethylene terephthalate), PA 6 (nylon 6), PA 66 (nylon 66), PPS ( It is made of resin such as polyphenylene sulfide, PPO (polyphenylene oxide), and fluororesin.
  • a squib hole 20 penetrating the squib case 7 is formed on the surface in contact with the gas generating agent 2.
  • the squib hole 20 concentrates the high-temperature gas and particles of the squib 5 in the direction of the gas generating agent 2 and, from the viewpoint of preventing the second cup case E from breaking immediately, the second cup case E of the squib case 7. It is preferably provided at the bottom of the bottomed cylindrical portion that covers the bottom.
  • the squib 20 is preferably provided at the bottom of the bottomed cylindrical portion of the squib case 7 as described above, but may be provided at the cylindrical portion of the cylindrical portion.
  • the squib case 7 does not need to be formed of a single member, and may be formed by combining several members, but is formed of a single member from the viewpoint of reducing the number of parts. Is preferred. Further, it may be in a mesh form.
  • the inner surface shape of the squib case 7 is preferably in conformity with the outer surface shape of the second cup case E of the squib 5, so that the contact between the second cup case E of the squib 5 and the squib case 7 is substantially brought into close contact.
  • the gap between the second cup case E and the squeeze case 7 is preferably 1 mm or less, More preferably, it is not more than 0.2 mm.
  • the squib case 7 is arranged so as to cover the second cup case E of the squib 5, and the squib hole 20 is machined in the gas generating agent 2 direction. Be concentrated on Further, since the second cup case E of the squib 5 is covered with the squib case 7, the binding force increases. Therefore, when the igniting agent D inside the squib 5 ignites and burns, the second cup case E does not break before the pressure inside the squib 5 increases, and the igniting agent burns under high pressure . As a result, the combustion speed becomes higher than before, and the ignition delay of the gas generator 1 is reduced.
  • the electrode pins 11 and 12 exert a force that jumps out together with the emboli B to the outside. I do.
  • the bottom 16 of the embolus B is covered by the holder 6, and the hole facing the bottom 16 of the embolus B is smaller than the conventional squib structure (see FIGS. 3 and 4 (a) and (b)).
  • the area of the electrode pin is reduced and the shear area of the resin is reduced, preventing the electrode pins 11 and 12 from jumping out together with the embolus B.
  • the electrode pins 11 and 12 are bent inside the plug B.
  • the electrode pins used for the squib of the gas generator according to the present invention include: Depending on the material of the electrode pin, the diameter of the pin, etc., a straight one may be used. Even in this case, as described above, the area of the hole facing the bottom 16 of the embolus B at the bottom 16 of the embolus B becomes small, and the shear area of the resin becomes small. It is thought that jumping out of 2 is prevented.
  • the gas generator 1 configured as described above can be manufactured by the following procedure. First, the electrode pins 11 and 12 of the squib 5 are passed through the holes 13 and 14 of the holder 6, and the squip 5 is inserted through the seal member 15 into the honoreda 6. Attach it so that it fits into the tapered part 8. Next, the squib 5 and the squib case 7 are integrated with the holder 6 by mounting the type case 7 having the squib 20 formed thereon so as to cover the surface of the squib 5 and caulking the projection 9. Installing. Next, the first cup case 3 filled with the gas generating agent 2 is fitted into the holder 6 on which the squib 5 and the squip case 7 are mounted, and caulked and fixed by the caulking protrusion 10.
  • the operation of the gas generator 1 will be described.
  • a collision sensor (not shown) detects a vehicle collision
  • the electrode pins 11 and 12 provided on the squib 5 shown in FIG. 6 are energized.
  • the bridge F in Squip 5 generates heat
  • the ignition ball C ignites.
  • the firing of the ignition ball C causes the ignition charge D to ignite and burn.
  • the inside of Styp 5 becomes high temperature and high pressure as the ignition agent D burns.
  • the second cup case E of the squib 5 is covered and reinforced by the squib case 7 as shown in FIG. 1, the squib 5 expands before the igniting charge D is sufficiently burned. Prevents breaking.
  • the holder 6 also prevents the electrode pins 11 and 12 from protruding outside at a high temperature.
  • the higher the pressure the higher the explosives used for the igniting charge D.
  • the higher the pressure the higher the burning speed.
  • the squib 5 breaks faster than when the squib case 7 is not covered. Gases and particles that have been further burned and have become high temperature and high pressure are released toward the squib case 7. In other words, the inside of the squib case 7 becomes higher in temperature and pressure by the combustion.
  • a high-temperature and high-pressure gas is blown out to the gas generating agent 2 in the first cup case 3 at a stretch through the squib hole 7 of the squib case 7.
  • the gas generating agent 2 is ignited. Since the squib case 7 is fixed to the holder 6 by caulking, it is not blown off to the gas generating agent 2 side. Subsequently, the large amount of gas generated in the first pump case 3 by the combustion of the gas generating agent 2 rapidly increases the internal pressure of the first cup case 3 and eventually the cutoff provided at the bottom of the first pump case 3. The notch 3 c is broken and introduced into a seatbelt pretensioner (not shown) to operate the seatbelt pretensioner.
  • a heating test was conducted in which the gas generator having the structure shown in Fig. 1 was heated by a flame burner. That is, the gas generator is fixed to an aluminum holder via an O-ring via an O-ring, and an aluminum cup case filled with a gas generating agent is positioned in the concave portion of the holder and crimped.
  • This heating test is performed using a cylindrical jig with a propane burner and a scoop inserted at the top of the jig and having an internal volume of about 3.5 cc and a gas discharge hole with a diameter of l mm at the bottom. For the heating test, set the jig so that the gas release hole is below the table. Also, set a propane burner directly below it.
  • the distance from the tip of the propane burner flame port to the bottom of the jig was set to 40 O mm, and the flame height by the propane burner was set to 600 mm visually.
  • the heating test is performed by heating with a propane burner until the gas generating agent is ignited and gas is generated. At this time, the explosion sounds in most cases, so you can check the ignition.
  • the specifications of the squib used in this heating test and the results are shown below.
  • the holder countermeasure product has a hole of 2.3 mm in diameter for the electrode pin with a diameter of l mm passing through the holder. Three samples were prepared for each specification and tested.
  • the electrode pin is projected directly from the holder
  • the gas generator used was used.
  • Figure 7 shows a table summarizing the results of the heating test.
  • the force of the conventional product of the comparative example was such that the electrode pins were scattered when the amount of smokeless powder was 9500 mg.
  • the amount of smokeless powder of the conventional example was up to 170 Omg. No scattered matter including the electrode pins was generated.
  • the gas generator according to the present example is more effective than the conventional gas generator as a measure to prevent the generation of flying matter due to the softening of the resin at the embedment part of the squib by a heating test.
  • a hole is formed in the holder through which the electrode pin provided on the scoop passes, and covers the bottom of the resin plug of the type. For this reason, even if the type is ignited in a high temperature state, the electrode pins are prevented from protruding to the outside together with the embolus, and safety can be ensured even in a high temperature state.

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Abstract

燃焼によりガスを発生させるガス発生剤２を充填する第１カップケース３と、第１カップケース３の内側に配設され、着火薬を収納する第２カップケースＥを有するスクイブ５と、第２カップケースＥを覆う導火孔２０を有するスクイブケース７と、スクイブケース７と第２カップケースＥとをかしめて保持するホルダ６と、を備えるガス発生器１であって、ホルダ６はスクイブ５の電極ピン１１，１２の各電極ピン１１，１２がそれぞれ別個に挿通する孔１３，１４を有することを特徴とする。

Description

明 細 書
ガス発生器 技術分野
本発明は、 例えば、 自動車のシートベルトプリテンショナ一等に用い られるガス発生器に関し、 特に高温状態におけるガス発生器のスクイブ の電極ピンの飛び出しを碓実に防止するガス発生器に関する。 背景技術
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するための安全装置の 1 つとして、 シートベルトプリテンショナ一が知られている。 このシート ベ トプリテンショナ一は、 ガス発生器が発生する多量の高温、 高圧ガ スにてシリンダを作動させるものである。 このガス発生器は、 エアバッ グではなくシリンダを作動させるため、 発生ガス量が比較的少ないとと もに、 フィルター又はクーラントを介在させることなく、 高温且つ高圧 のガスをシリンダに向けて直接噴射する構造になっている。 通常、 この ようなガス発生器は、通電により発火する着火薬を収納するスタイプと、 ガス発生剤を収納する第 1力ップケースと、 スクイプ及ぴ第 1カップケ ースを固定するホルダ等とで構成されている。
従来のシートベルトプリテンショナー用ガス発生器の一例を第 3図に 示す。 第 3図のガス発生器 1 0 8は、 着火により多量のガスを発生する ガス発生剤 1 0 6と、 通電により発火される着火薬を収納するスクイブ 1 0 4と、 ガス発生剤を収納する第 1カップケース 1 0 2と、 スクイブ 1 0 4及び第 1力ップケース 1 0 2をそれぞれ中心に固定してガス発生 剤 1 0 6及び第 5図に記載のスタイプ 1 0 4を第 1カップケース 1 0 2 との内側に封じるホルダ 1 0 1と、 スクイブ 1 0 4とホルダ 1 0 1との 隙間に配置されてスクイブ 1 0 4とホルダ 1 0 1との隙間より水分が浸 入するのを防止する Oリング 1 0 5と、 スクイブ 1 0 4より立設された 2本の電極ピン 1 1 , 1 2をショートさせておくためのショーティング クリップ 1 0 7とで構成される。 また、 第 1カップケース 1 0 2とホル ダ 1 0 1との隙間には、 水分が浸入するのを防止するために図示しない シール剤が塗布されている。
また、 スクイブ 1 0 4は、 第 5図に示すように、 着火薬 Dを収納する 第 2カップケース Eと、 第 2カップケース E内に挿入され嵌め込まれて 着火薬 Dを封じる塞栓 Bと、 塞栓 B内を貫通する 2本の金属棒材からな る電極ピン 1 1， 1 2を備えている。 各電極ピン 1 1， 1 2は第 2カツ プケース E内に突出し、 その先端は電橋線 Fによつて電気的に接続され ている。 電橋線 Fは着火薬 Dに接する点火玉 Cで覆われている。 塞栓 B は、 各電極ピン 1 1， 1 2間での電橋線部以外での絶縁を保っために榭 脂で形成されている。
スタイプ 1 0 4は、 第 3図に示すように、 スクイブ 1 0 4のテーパ部 1 0 9力 ホルダ 1 0 1のテーパ部 1 1 0に接して保持されており、 ス クイブ 1 0 4の塞栓8の底部1 1 1は、 外部に露出した状態となってい る （第 4図 （a ) 参照）。 ところで、 樹脂で形成されている塞栓 Bは、 高 温状態における着火時に、 その熱によって軟化することがある。 このた め、塞栓 B内に設けられている電極ピン 1 1， 1 2力 S、塞栓 Bが軟化し、 保持強度が低下した時に塞栓 Bとともに飛び出すおそれがある。
本発明の目的は、 ガス発生器のスクイブに立設する電極ピンが高温状 態での着火時においても、 飛び出すことのない、 安全性の高いガス発生 器を提供することにある。 発明の開示 前記課題を解決するための本発明のガス発生器は、 燃焼によりガスを 発生させるガス発生剤を充填する第 1力ップケースと、 前記第 1カップ ケースの内側に配設され、 着火薬を収納する第 2カップケースを有する スクイブと、 前記第 2カツプケースを覆う導火孔を有するスクィブケー スと、 前記スクイブケースと前記第 2カップケースとをかしめて保持す るホルダと、 を備えるガス発生器であって、 前記ホルダは前記スクイブ の電極ピンの各電極ピンがそれぞれ別個に揷通する孔を有することを特 徴とする。 スクイプの電極ピンの各電極ピンがそれぞれ別個に揷通する 孔をホルダに設けるため、 スクイブを形成する樹脂製の塞栓が高温状態 での着火時に軟化した場合であっても、 例えば、 輸送時等何らかの原因 で、 スクイブが着火した場合であっても、 スタイプに設けられた電極ピ ンの飛び出しが塞栓の飛び出しとともに防止され、 高温状態であっても 安全'性を確保できる。
また、 前記孔の面積を前記電極ピンの断面積の 2〜1 0倍とすること により、 ホルダに金属を使用しても各電極ピン同士のショートを防ぐこ とができ、 かつ、 スクイブを形成する樹脂製の塞检が高温状態での着火 時に軟化した場合であっても、 この孔によって電極ピンのホルダ外への 飛び出しが防止される。
また、 スクイブは、 着火薬を収納する第 2カップケースと、 前記第 2 カップケース内に挿入され嵌め込まれて前記着火薬を封じる塞栓と、 前 記塞栓内を貫通して突出する 2本の金属棒材からなる電極ピンを備えて なり、 前記各電極ピンの前記塞栓から突出する各根元部分が、 前記塞栓 と一体に成形された突出部で覆われており、 該突出部が前記孔に揷入さ れていることを特徴とするものである。 これによつて、 各電極ピンをそ れぞれ別個に孔に揷通した場合に、 この突出部が各孔と嵌合し、 塞栓の がたつきを小さくできるとともに、 各電極ピンとホルダ間との絶縁を確 実にとることができる。
また、 ホルダがアルミニウム、 鉄、 ステンレス等の金属製であるもの である。 ホルダが金属製であるため、 樹 などに比べ耐熱性が良く、 高 温状態での着火において、 塞栓の飛び出しとともに電極ピンのホルダ外 への飛び出しを確実に防止することができる。
また、 本発明のホルダは、 スクイブの塞栓を揷入してかしめるための テーパ部と、 前記スクイブの塞栓をかしめるための突起と、 前記第 1力 ップケースをかしめるための突起と、 前記テーパ部の底部とを有し、 該 底部には前記スクィブの前記電極ピンがそれぞれ揷通する前記孔を有し ている、 ホルダである。 電極ピンがそれぞれ挿通する各孔をテーパ部の 底部に有しているホルダであるために、 高温状態での着火において、 塞 栓の飛び出しとともに電極ピンのホルダ外への飛び出しを確実に防止す ることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本楽明に係るガス発生器の実施形態例の一例の概略断面図 である。 第 2図 （a ) は、 第 1図に示すガス発生器の A— A線断面を示 す断面図である。 第 2図 （b ) は、 第 1図において使用する本発明のホ ルダを下部方向から見た外観図である。 第 2図 （c ) は、 第 2図 （b ) に示すホルダの B— B線断面を示す断面図である。 第 3図は、 従来のガ ス発生器の概略断面図である。 第 4図 （a ) は、 第 3図に示すガス発生 器の A— A線断面を示す断面図である。 第 4図 （b ) は、 第 3図におい て使用する従来のホルダを下部方向から見た外観図である。 第 5図は、 ガス発生器に用いられる公知のスクィプを示す概略断面図である。 第 6 図は、 本発明に係るスタイプを示す外観図である。 第 7図は、 実施例に おける加熱試験の結果をまとめた表である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明のガス発生器の実施の形態の一例を図面を参照しつつ説 明する。
第 1図において、 ガス発生器 1は、 燃焼によりガスを発生させるガス 発生剤 2を充填する第 1カップケース 3と、 この第 1カップケース 3の 内側に配設され、 着火薬を収納する第 2カツプケース Eを有するスクイ ブ 5と、 第 2カップケース Eを覆う導火孔 2 0を有するスクイブケース 7と、 スクイブケース 7と第 2カップケース Eとをかしめるための突起 9でかしめて保持するホルダ 6と、 で構成されている。
ホルダ 6は、 ステンレス、 鉄、 アルミニウムなどの金属材によって形 成されることが好ましい。 第 1図、 第 2図 （b ) 及び第 2図 （c ) にお いてホルダ 6は、 スクイブ 5の塞栓 Bを揷入して嵌めるための皿状に形 成されたテーパ部 8と、スクイブ 5の塞栓 Bをかしめるための突起 9と、 第 1カップケース 3をかしめるための突起 1 0と、 テーパ部 8の底部 8 1とを有している。 塞栓: Bの材料は、 例えば、 ポリプチレンテレフタレ ート、 ポリエチレンテレフタレート、 ナイロン 6、 ナイロン 6 6等を含 んでいる。 また、 ホルダ 6には、 スクイブ 5から立設される電極ピン 1 1 , 1 2が揷通する孔 1 3， 1 4が皿状に形成されたテーパ部 8の底部 8 1に形成されている。 この孔 1 3 , 1 4から、 スクイブ 5の塞栓 Bに 設けられた 2本の電極ピン 1 1 , 1 2が外部に延びている。 電極ピン 1 1 , 1 2の材質は、 ニッケルを含む合金、 鉄、 ステンレスが好ましい。 そして、 塞栓 Bの底部 1 6には、 これら電極ピン 1 1， 1 2の根元部分 を覆うように突出部 1 9， 1 8が一体に成形されている。 また、 塞栓 B の底部 1 6は、 第 2図 （ a ) に示すように、 ホルダ 6のテーパ部 8の底 部 8 1によって覆われている。 これによつて、 高温状態の点火時に、 塞 栓 Bが軟化した場合であっても、 電極ピン 1 1， 1 2は、 このホノレダ 6 に設けられた孔 1 3、 1 4を有する部分 （底部 8 1 ) によって塞栓 Bと ともに外部に飛び出すことが防止される。 なお、 この孔 1 3 , 1 4の面 積は、 この孔 1 3， 1 4を挿通する電極ピン 1 1 ， 1 2の断面積の 1倍 を超えて 1 0倍以下の範囲が好ましく、 2倍〜 1 0倍の範囲がより好ま しく、 2〜 7倍の範囲が特に好ましい。 また、 孔 1 3， 1 4以外にも 1 つ又は 2つ以上の孔が存在していても良いが、 孔 1 3 , 1 4のみ存在す る方がコストを安く製造できる。
また、 ホルダ 6には、 スクイブ 5の塞栓 Bを保持する際、 スクイブ 5 の塞栓 Bとの間に Oリング等のシール部材 1 5が配置され、 スタイプ 5 とホルダ 6との間の防湿が図られている。 シール部材 1 5の材質として は、 特に限定されるものではないが、 二トリル、 シリコン、 エチレンプ 口ピレンゴム等の水分を透過しにくいものが好ましい。 これらのシール 部材は、 ホルダとスクイプの接合部全周にわたつて設けられているのが 好ましい。
ガス発生剤 2は、フィルタ一又は/及びクーラントを介することなく、 第 1力ップケース 3の内周に直接接触する状態にして充填されている。 ここで、 使用できるガス発生剤は、 燃料成分としては、 含窒素有機化合 物、 酸化剤成分としては、 無機化合物、 及び少なくとも 1種以上の添カロ 物を含有するガス発生剤が好ましい。 燃料成分としては、 アミノテトラ ゾーノレ、 硝酸グァニジン、 ニトログァニジンよりなる群から選ばれる少 なくとも 1種以上が挙げられる。 酸化剤成分としては、 硝酸ストロンチ ゥム、 硝酸アンモユウム、 硝酸カリウム、 過塩素酸アンモユウム、 過塩 素酸カリウムよりなる群から選ばれる少なくとも 1種以上が挙げられる。 添加物としては、自己発火性触媒である三酸ィ匕モリブデンが挙げられる。 また、 他にガス発生剤に添加しうる添加物としては、 バインダーなどが '挙げられ、 バインダーとして、 グァガム、 メチノレセノレロース、 カノレボキ シメチルセルロース、 水溶性セノレロースエーテノレ、 ポリエチレングリコ ールょりなる群から選ばれる少なくとも 1種以上が挙げられる。 好適な ガス発生剤としては、 燃料成分として 5—アミノテトラゾールおよび硝 酸グァニジン、 酸化剤成分として硝酸ストロンチウム及び過塩素酸アン モニゥム、 自己発火性触媒として三酸化モリブデン、 バインダーとして グァガムを含有するガス発生剤である。 より好適には、 燃料成分として 5—アミノテトラゾ一ルを 1 0〜3 0質量％、 硝酸グァニジンを 1 5〜 3 5質量0 /。、酸化剤成分として硝酸ストロンチウムを 1 0〜3 0質量0 /0、 過塩素酸アンモニゥムを 1 5〜3 5質量％、 自己発火性触媒として三酸 化モリプデンを 1 ~ 1 0質量0 /0、 バインダーとしてグァガムを 1〜1 0 質量％含有するガス発生剤である。 本発明で用いられるガス発生剤は、 シートベルトプリテンショナ一等に充填可能な形態にするため、 例えば 所望の形状の成形体にすることができる。 この成形体の形状は特に限定 されるものではなく、 ガス発生剤に、 （a ) カチオン性バインダー 0 . 2 5 %〜 5 %、 （ b ) ァユオン性バインダー 0 . 2 5 %〜 5 %、 ( c )燃料、 ( d ) 酸化剤、 ( e ) 燃焼調節剤等の種類に応じて、 水又は有機溶媒を添 加し均一に混合した後、 混練し押出成形し載断して得られる円柱状の成 形体、 打錠機等を用いて得られるペレツト状の成形体にすることができ る。
第 1カップケース 3は、 大径の円筒部 3 a、 2面幅部 3 bとを有し、 底側から 1段階に拡径する実質的に有底円筒形状をしている。 この第 1 力ップケース 3の底には複数の線状の切欠き 3 cが設けられている。 第 1カップケース 3内に収納されるガス発生剤 2の燃焼時に、 この切欠き 3 cが破断され、 図示しないシートベルトプリテンショナ一にガスが直 接的に放出される。 第 1カップケース 3の開口端には径方向の外方に延 ぴるフランジ部位 3 dが形成されており、 ホルダ 6に設けられた突起 1 0のかしめによってホルダ 6に取り付けられている。 第 1カップケース 3の材料としては、 例えばステンレス、 鉄、 アルミニウムなどの金属材 が挙げられる。
スクイブ 5は、 第 6図に示されるように、 着火薬 Dと、 着火薬 Dが充 填される第 2カップケース Eと、 着火薬 Dを発火させるための電気を通 電する目的で立設された 2本の電極ピン 1 1， 1 2と、 塞栓 Bを含む。 第 2カップケース Eは、 通常熱可塑性樹脂でできている。 各電極ピン 1 1 , 1 2は第 2カップケース E内に突出し、 その先端は電橋線 Fによつ て電気的に接続されている。 電撟線 Fは着火薬 Dに接する点火玉 Cで覆 われている。 塞栓 Bは、 各電極ピン 1 1， 1 2間での電橋線部以外での 絶縁を保っために樹脂で形成されている。 そして、 本実施形態例に係る スタイプ 5は、第 6図に示すように、塞栓 Bから突出する電極ピン 1 1 , 1 2のそれぞれの根元部分を覆うように突出部 1 9 , 1 8がー体に成形 されている。 突出部 1 9， 1 8は、孔 1 3 , 1 4より小さい径で、かつ、 塞栓 Bと同じ材料で、 塞栓 Bと一体に成形されている。 これによつて、 電極ピン： L 1， 1 2とホルダ 6間の絶縁が確実にとれる。
また、 スクイブ 5には、 第 1図に示すような 2本の電極ピン 1 1， 1 2をショートさせておくためのショーティングクリップ 1 7が取り付け られている。 このショーティングクリップ 1 7は、 静電気などによる誤 作動を防止するためのものである。
スクイブケース 7は、 スクイブ 5の第 2カツプケース E及びスクイブ 5の塞栓 Bの先端部を覆うように力ップ状に形成されている。 そして、 ホルダ 6の突起 9にかしめられるように、 その開口端は塞栓 Bの先端部 に沿って径方向斜め外方に向かって拡がるフランジ部位 7 aが形成され ている。 そして、 このフランジ部位 7 a上に折り曲げられるようにして かしめられたホルダ 6のかしめ突起 9によって、 スクイブケース 7は、 スクイブ 5の塞栓 Bとともにホルダ 6に取り付けられる。 また、 スクイ プ 5の第 2カップケース Eは、 このスクイブケース 7によって表面を覆 われるため、 拘束力が増加し、 スタイプ 5内部の着火薬が発火して燃焼 する時、 スクイブ 5内部の圧力が高まる前に第 2カップケース Eが破断 してしまうということが無 着火薬は高圧力下で燃焼する。その結果、 燃焼速度が従来に比べ速くなり、ガス発生器 1の着火遅れが少なくなる。 スタイプケース 7は、 例えば鉄、 アルミニウム、 ステンレス等の金属 材ゃ、 P B T (ポリプチレンテレフタレート）、 P E T (ポリエチレンテ レフタレート）、 P A 6 (ナイロン 6 )、 P A 6 6 (ナイロン 6 6 )、 P P S (ポリフエ-レンスルフイド）、 P P O (ポリフエ-レンォキシド）、 フッ素樹脂等の樹脂等で形成されている。 そして、 ガス発生剤 2と接す る面には、 スクイブケース 7を貫通する導火孔 2 0が形成されている。 この導火孔 2 0は、 スクイプ 5の高温のガス、 粒子をガス発生剤 2方向 へ集中させるとともに、 第 2カップケース Eの即座の破断防止の観点か ら、 スクイブケース 7の第 2カツプケース Eを覆う有底円筒部の底部に 設けられることが好ましい。 この導火孔 2 0は、 このようにスクイブケ ース 7の有底円筒部の底部に設けられることが好ましいが、 円筒部の筒 部に設けられていてもよい。 なお、 スクイブケース 7は単一の部材で形 成されている必要はなく、 いくつかの部材を組合わせてスクイブケース 7としてもよいが、 部品点数削減の観点から単一の部材で構成されるの が好ましい。 また、 メッシュ状であっても良い。
また、 スクイブケース 7の内面形状はスクイブ 5の第 2カップケース Eの外面形状に沿う形状として、 スクイブ 5の第 2カツプケース Eとス クイブケース 7との問を実質的に密着させるのがよい。 第2カップケー ス Eとスクイプケース 7との隙間は、 1 mm以下であることが好ましく、 0 . 2 mm以下であることが更に好ましい。
このような構造により、 ガス発生剤 2に浸入する水分は防止される。 また、 スクイブケース 7はスクイブ 5の第 2カツプケース Eを覆う形で 配置され、且つ、ガス発生剤 2方向に導火孔 2 0が加工されているため、 スタイプ 5のエネルギーはガス発生剤 2方向に集中される。 また、 スク イブ 5の第 2カツプケース Eはスクイブケース 7で覆われているため拘 束力が増加する。 従って、 スクイブ 5内部の着火薬 Dが発火して燃焼す る時、 スタイプ 5内部の圧力が高まる前に第 2カツプケース Eが破断し てしまうということが無く、 着火薬は高圧力下で燃焼する。 その結果、 燃焼速度が従来に比べ速くなり、ガス発生器 1の着火遅れが少なくなる。 一方で、 第 2カップケース Eの強度が高まるために、 高温状態での着火 時に、 塞栓 Bが軟化した際に、 電極ピン 1 1 , 1 2は、 塞栓 Bとともに 外部に飛び出すような力が作用する。 ところが、 ホルダ 6に塞栓 Bの底 部 1 6が覆われ、 従来のスクイブの構造 （第 3図及び第 4図 （a )、 ( b ) 参照） よりも塞栓 Bの底部 1 6に面する孔の面積が小さくなり、 樹脂の せん断面積が小さくなるため、 塞栓 Bとともに電極ピン 1 1， 1 2の飛 び出しが予防される。 なお、 本実施形態例では電極ピン 1 1 , 1 2は塞 栓 Bの内部で折り曲げられているものを示しているカ\ 本発明に係るガ ス発生器のスクイブに用いられる電極ピンには、 電極ピンの材質、 ピン の径等によっては真っ直ぐなものを使用できる場合もある。 この場合で あっても、 前述したように、 塞栓 Bの底部 1 6において塞栓 Bの底部 1 6に面する孔の面積が小さくなり、樹脂のせん断面積が小さくなるため、 電極ピン 1 1， 1 2の飛び出しが予防されると考えられる。
このように構成されるガス発生器 1は、 次のような手順にて製造する ことができる。 まず、 ホルダ 6の孔 1 3 , 1 4にスクイブ 5の電極ピン 1 1， 1 2を揷通し、 スクイプ 5をシール部材 1 5を介してホノレダ 6の テーパ部 8にはめ込むようにして装着する。 次いで、 スクイブ 5の表面 を覆うようにして、導火孔 2 0が形成されたスタイプケース 7を装着し、 かしめ突起 9をかしめることによって、 スクイブ 5とスクイブケース 7 をホルダ 6に一体に装着する。 次に、 スクイブ 5及びスクイプケース 7 が装着されたホルダ 6に、 ガス発生剤 2が充填されている第 1カップケ ース 3を嵌合し、 かしめ突起 1 0によってかしめ固定する。
次に、 ガス発生器 1の作動について説明する。 図示しない衝突センサ 一が自動車の衝突を感知すると、 第 6図に示されたスクイブ 5に立設さ れた電極ピン 1 1， 1 2が通電される。 そして、 スクイプ 5内の電橋線 Fが発熱し、 点火玉 Cが発火する。 続いて、 点火玉 Cの発火により、 着 火薬 Dが発火し、 燃焼する。 着火薬 Dの燃焼に伴ってスタイプ 5の内部 は高温且つ、 高圧になっていく。 ところが、 スクイブ 5の第 2カップケ ース Eは、 第 1図に示すようにスクイプケース 7によつて覆われて補強 されているため、 着火薬 Dが十分に燃焼する前にスクイブ 5が膨張して 破断することを防止する。 また、 この際、 ホルダ 6によって、 これら電 極ピン 1 1 , 1 2の高温時における外部への飛び出しも防止される。 着火薬 Dに用いられる火薬類等は圧力が高くなれば高くなるほどその 燃焼速度が速くなるので、 結果的にスクイブケース 7に覆われていない 場合に比して速くスクイブ 5の破断が生じる。 より燃焼が進んで高温、 且つ、 高圧となったガスや粒子がスクイブケース 7に向かって放出され る。 つまり、 燃焼によりスクイブケース 7内部は、 より高温、 且つ、 高 圧となる。 この時、 スクイブケース 7の導火孔 2 0を通じて一気に第 1 カップケース 3内のガス発生剤 2に高温、 且つ、 高圧のガスが噴出され る。 そして、 ガス発生剤 2が点火される。 なお、 スクイブケース 7はホ ルダ 6にかしめ固定されているため、 ガス発生剤 2側に吹き飛ばされる ことはない。 続いて、 ガス発生剤 2の燃焼により第 1力ップケース 3内に発生した 多量のガスは、 第 1カップケース 3の内圧を急速に高め、 やがて第 1力 ップケース 3の底に設けられている切欠き 3 cを破断して、 図示しない シートべノレトプリテンショナ一へ導入され、 シートべレトプリテンショ ナ一が動作する。
以下に、 実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例）
第 1図に示す構造のガス発生器を火炎バーナーによって加熱した加 熱試験を行った。 即ち、 ガス発生器をアルミニウム製のホルダに Oリン グを介してスクイブを固定し、 さらにガス発生剤を封入したアルミニゥ ム製のカップケースをホルダの凹部に位置決めし接合させてかしめる。 この加熱試験にはプロパンバーナー及びスクィプが治具上部に挿入さ れ内容積が約 3 . 5 c cである、 底部に直径 l mmのガス放出穴を設け た円筒状の治具を用いて行う。 加熱試験は治具を台の上方にガス放出穴 が下になるようにセットする。 またその直下にプロパンバーナーをセッ トする。 ここで、 プロパンバーナー火炎口の先端から治具の底部までの 距離を 4 0 O mmとし、 またプロパンバーナーによる火炎の高さは目視 により 6 0 0 mmに設定した。 また加熱試験はプロパンバーナーにより 加熱を行い、 ガス発生剤に着火してガスが発生した状態まで行う。 この 際ほとんどの場合で爆発音がするので、 着火を確認することができる。 以下に本加熱試験に用いたスクィブの仕様とその結果を示す。 ホルダ対 策品とは、 ホルダに直径 l mmである電極ピンが通るための直径 2 . 3 mmの穴をそれぞれのピンにつき 1ケずつ設けたものである。 なお、 サ ンプルは各仕様につき 3ケ用意し試験を行った。
(比較例）
比較のために、 電極ピンがホルダ部分から直接突出している従来から 用いられているガス発生器を使用した。
第 7図に加熱試験の結果をまとめた表を示す。
第 7図に示すように、 従来品である比較例のものは無煙火薬量 9 5 0 m gの時に電極ピンの飛散が発生した力 実施例に係るものは無煙火薬 量が 1 7 0 O m gまで電極ピンを含む飛散物が発生しなかった。 このこ とから本実施例に係るガス発生器は従来品であるガス発生器に対し、加 熱試験によるスクイブの塞栓部分の樹脂軟化に伴う飛散物の発生防止 対策として有効であることがわかる。 産業上の利用可能性
本宪明のガス発生器は、 ホルダにスクィプに設けられた電極ピンの揷 通する孔が形成され、 スタイプの樹脂製の塞栓の底部を覆っている。 こ のため、 スタイプが高温状態で点火された場合であっても、 塞栓ととも に電極ピンの外部への飛び出しが防止され、 高温状態であっても、 安全 性を確保することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃焼によりガスを発生させるガス発生剤 2を充填する第 1力ップケ ース 3と、 前記第 1カップケース 3の内側に配設され、 着火薬 Dを収納 する第 2カップケース Eを有するスクイブ 5と、 前記第 2カップケース Eを覆う導火孔 2 0を有するスクイブケース 7と、 前記スクイブケース 7と前記第 2カップケース Eとをかしめて保持するホルダ 6と、 を備え るガス発生器 1であって、
前記ホルダ 6は前記スタイプ 5の電極ピン 1 1 , 1 2の各電極ピン 1 1 , 1 2がそれぞれ別個に揷通する孔 1 3， 1 4を有することを特徴と するガス発生器。
2 . 前記孔 1 3， 1 4の面積が前記電極ピン 1 1， 1 2の断面積の 2〜 1 0倍である請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。
3 . 前記スタイプ 5は、 着火薬 Dを収納する第 2カップケース Eと、 前 記第 2カップケース E内に挿入され嵌め込まれて前記着火薬 Dを封じる 塞拴 Bと、 前記塞栓 B内を貫通して突出する 2本の金属棒材からなる電 極ピン 1 1， 1 2を備えてなり、
前記各電極ピン 1 1 , 1 2の前記塞栓 Bから突出する各根元部分が、 前記塞栓 Bと一体に成形された突出部 1 9， 1 8で覆われており、 該突 出部 1 9 , 1 8が前記孔 1 3， 1 4に挿入されていることを特徴とする 請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。
4 . 前記ホルダが金属製である請求の範囲第 1項に記載のガス発生器。
5 . スタイプ 5の塞栓 Bを揷入してかしめるためのテ一パ部 8と、 スク イブ 5の塞栓 Bをかしめるための突起 9と、 第 1カップケース 3をかし めるための突起 1 0と、 テ一パ部 8の底部 8 1とを有し、 該底部 8 1に はスタイプ 5の電極ピン 1 1， 1 2がそれぞれ揷通する孔 1 3， 1 4を 有している、 ホルダ。
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