WO2018123379A1 - ガス発生器、ガス発生器用栓体およびガス発生器用栓体の製造方法 - Google Patents

Abstract

ガス発生器は、長尺筒状のハウジング本体と、ハウジング本体の軸方向の端部を閉塞する栓体（３０Ａ）とを備える。栓体（３０Ａ）は、略円盤状の金属製の部材からなり、略円柱状の胴部（３１）と、第１端面（３０ａ）側に位置する第１フランジ部（３３）と、第２端面（３０ｂ）側に位置する第２フランジ部（３４）とを有する。栓体（３０Ａ）の周面（３０ｃ）には、胴部（３１）、第１フランジ部（３３）および第２フランジ部（３４）によって規定される環状溝部（３２）が位置する。環状溝部（３２）の表面を含む栓体（３０）の周面（３０ｃ）の表層に現われる部分の鍛流線（ＭＦ）は、周面（３０ｃ）において分断されることなく、周面（３０ｃ）に沿って第１端面（３０ａ）から第２端面（３０ｂ）に達するように連続して延在する。

Description

ガス発生器、ガス発生器用栓体およびガス発生器用栓体の製造方法

　本発明は、ガス発生器およびこれに具備されるガス発生器用栓体（以下、単に「栓体」とも称する）ならびに当該ガス発生器用栓体の製造方法に関し、特に、サイドエアバッグ装置等に好適に組み込まれる外形が長尺円柱状のいわゆるシリンダ型ガス発生器およびこれに具備されるガス発生器用栓体ならびに当該ガス発生器用栓体の製造方法に関する。

　従来、自動車等の乗員や歩行者等の保護の観点から、エアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員や歩行者等を保護する目的で装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張および展開させることにより、エアバッグがクッションとなって乗員や歩行者等の体を受け止めるものである。

　ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時にコントロールユニットからの通電によって点火器を着火し、点火器において生じる火炎によりガス発生剤を燃焼させて多量のガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張および展開させる機器である。

　ガス発生器には、車両等に対する設置位置や出力等の仕様に基づき、種々の構成のものが存在している。その一つに、シリンダ型ガス発生器と称されるものがある。シリンダ型ガス発生器は、その外形が長尺円柱状であり、サイドエアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置、ニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグ装置等に好適に組み込まれる。

　通常、シリンダ型ガス発生器においては、ハウジングの軸方向の一端部に点火器が設置されるとともに当該一端部側にガス発生剤が収容された燃焼室が設けられ、ハウジングの軸方向の他端部側にフィルタが収容されたフィルタ室が設けられ、当該フィルタ室を規定する部分のハウジングの周壁部にガス噴出口が設けられる。

　このように構成されたシリンダ型ガス発生器においては、燃焼室にて発生したガスがハウジングの軸方向に沿ってフィルタ室に流入することでフィルタの内部を通過し、フィルタを通過した後のガスがガス噴出口を介して外部に噴出される。

　ここで、シリンダ型ガス発生器のハウジングは、長尺円筒状のハウジング本体と、上述した点火器が組付けられるとともにハウジング本体の軸方向の一方端を閉塞するホルダと、ハウジング本体の軸方向の他方端を閉塞する栓体とによって構成される場合が多い。

　このうち、栓体は、相対して位置する第１端面および第２端面と、これら第１端面および第２端面を接続する周面とを含み、そのうちの周面に周方向に沿って延びる環状溝部が設けられてなる略円盤状の金属製の部材にて構成されることが一般的である。

　このように構成された栓体は、ハウジング本体の上述した他方端に内挿され、栓体に設けられた環状溝部に対応する部分のハウジング本体が径方向内側に向けて縮径させられて環状溝部に係合することにより、ハウジング本体に対してかしめ固定される。

　なお、当該構成を具備したシリンダ型ガス発生器が開示された文献としては、たとえば特開２００８－２４７３０１号公報（特許文献１）や特開２０１０－２４７６５９号公報（特許文献２）、国際公開第２０１０／０７９７１０号（特許文献３）等が挙げられる。

特開２００８－２４７３０１号公報 特開２０１０－２４７６５９号公報 国際公開第２０１０／０７９７１０号

　上述した栓体は、ステンレス鋼や鉄鋼等からなる圧延板を打ち抜くことで得られるスラグを材料として、当該スラグに鍛造加工および切削加工等を段階的に組み合わせて実施することで製造される場合が多い。

　ここで、鍛造加工は、栓体の強度を高めつつ栓体の上述した第１端面や第２端面の粗成形や仕上げ成形を行なうために実施される加工であり、切削加工は、栓体の上述した周面に設けられる環状溝部の成形を行なうために実施される加工である。たとえば、上記国際公開第２０１０／０７９７１０号には、栓体の端面に設けられた凸部や凹部が、鍛造加工によって成形できることが記載されている。

　しかしながら、環状溝部を成形するための切削加工は、栓体の製造コストを増大させる原因となってしまう。具体的には、切削加工を利用することにより、環状溝部の端部にバリが発生したり、栓体に切削粉が付着したりする問題が発生するため、バリ取り作業や洗浄作業等を別途追加する必要が生じ、製造コストの増大に繋がってしまう。また、切削加工は、比較的長いタクトを要するため、生産性の面でも製造コストの増大に繋がってしまう。さらには、鍛造加工後の栓体は、比較的高い強度を有しているため、これを切削する切削工具としても高硬度のものが必要となり、製造装置の高コスト化に繋がってしまう。

　したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、高い強度を有しつつ従来に比して大幅に製造コストが削減できるガス発生器用栓体およびその製造方法ならびに当該ガス発生器用栓体を備えたガス発生器を提供することを目的とする。

　本発明に基づくガス発生器は、ガス噴出口が設けられた長尺筒状のハウジング本体と、上記ハウジング本体の内部に収容されたガス発生剤と、上記ハウジング本体の軸方向の一方端を閉塞するとともに、上記ガス発生剤を燃焼させるための点火器が組付けられたホルダと、上記ハウジング本体の軸方向の他方端を閉塞する栓体とを備えている。上記栓体は、相対して位置する第１端面および第２端面と、上記第１端面および上記第２端面を接続する周面とを含む略円盤状の金属製の部材からなる。上記栓体は、略円柱状の胴部と、上記第１端面側に位置する上記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第１フランジ部と、上記第２端面側に位置する上記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第２フランジ部とを有している。上記周面には、上記胴部、上記第１フランジ部および上記第２フランジ部によって規定される環状溝部が位置している。上記栓体は、上記第１端面および上記第２端面のいずれか一方が上記ハウジング本体の内部に面しかつ上記周面が上記ハウジング本体の内周面に面するように上記ハウジング本体の上記他方端に内挿されており、上記環状溝部に対応する部分の上記ハウジング本体が径方向内側に向けて縮径させられて上記環状溝部に係合することにより、上記ハウジング本体にかしめ固定されている。上記環状溝部の表面を含む上記周面の表層に現われる部分の鍛流線は、上記周面において分断されることなく、上記周面に沿って上記第１端面から上記第２端面に達するように連続して延在している。

　上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記第１端面および上記第２端面の少なくともいずれか一方に、凹部が設けられていてもよい。

　本発明に基づくガス発生器用栓体は、相対して位置する第１端面および第２端面と、上記第１端面および上記第２端面を接続する周面とを含む略円盤状の金属製のものであって、略円柱状の胴部と、上記第１端面側に位置する上記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第１フランジ部と、上記第２端面側に位置する上記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第２フランジ部とを備えている。上記周面には、上記胴部、上記第１フランジ部および上記第２フランジ部によって規定される環状溝部が位置している。上記環状溝部の表面を含む上記周面の表層に現われる部分の鍛流線は、上記周面において分断されることなく、上記周面に沿って上記第１端面から上記第２端面に達するように連続して延在している。

　上記本発明に基づくガス発生器用栓体にあっては、上記第１端面および上記第２端面の少なくともいずれか一方に、凹部が設けられていてもよい。

　本発明に基づくガス発生器用栓体の製造方法は、相対して位置する第１端面および第２端面と、上記第１端面および上記第２端面を接続する周面とを含み、上記周面に周方向に沿って延びる環状溝部が設けられてなる略円盤状の金属製のガス発生器用栓体を製造するための方法であって、圧延線材を軸方向と交差するように切断して略円柱状のブランク材を形成する工程と、上記ブランク材を矯正する工程と、矯正後の上記ブランク材の周面に上記環状溝部を形成する工程とを備えている。上記環状溝部を形成する工程は、上記ブランク材の軸方向の一方の端部である第１端部を加圧流動させて当該第１端部に径方向外側に向けて突出する第１フランジ部を形成することにより、上記第１端面を含む上記第１端部の仕上げ成形を行なう工程と、上記第１端部の仕上げ成形後において、上記ブランク材の周面に周方向において分割された複数の型を宛がいつつ、上記ブランク材の軸方向の他方の端部である第２端部を加圧流動させて当該第２端部に径方向外側に向けて突出する第２フランジ部を形成することにより、上記第２端面を含む上記第２端部の仕上げ成形を行なう工程とを含んでいる。

　上記本発明に基づくガス発生器用栓体の製造方法にあっては、上記環状溝部を形成する工程が、上記第１端部の仕上げ成形前に、上記ブランク材の上記第１端部を加圧流動させて当該第１端部に上記ブランク材の軸方向を深さ方向とする第１窪み部を形成することにより、上記第１端部の粗成形を行なう工程をさらに含んでいてもよく、その場合には、上記第１端部の仕上げ成形を行なう工程において、上記第１窪み部に挿入可能な突部を有する型を用いて上記第１端部を加圧流動させることにより、上記第１端部の仕上げ成形が行なわれることが好ましい。

　上記本発明に基づくガス発生器用栓体の製造方法にあっては、上記環状溝部を形成する工程が、上記第２端部の仕上げ成形前に、上記ブランク材の上記第２端部を加圧流動させて当該第２端部に上記ブランク材の軸方向を深さ方向とする第２窪み部を形成することにより、上記第２端部の粗成形を行なう工程をさらに含んでいてもよく、その場合には、上記第２端部の仕上げ成形を行なう工程において、上記第２窪み部に挿入可能な突部を有する型を用いて上記第２端部を加圧流動させることにより、上記第２端部の仕上げ成形が行なわれることが好ましい。

　上記本発明に基づくガス発生器用栓体の製造方法にあっては、上記ブランク材を矯正する工程および上記環状溝部を形成する工程が、いずれも圧造によって行なわれることが好ましい。

　上記本発明に基づくガス発生器用栓体の製造方法にあっては、上記ブランク材を形成する工程、上記ブランク材を矯正する工程および上記環状溝部を形成する工程が、単一の多段式圧造装置によって行なわれることが好ましい。

　本発明によれば、高い強度を有しつつ従来に比して大幅に製造コストが削減できるガス発生器用栓体およびその製造方法ならびに当該ガス発生器用栓体を備えたガス発生器を提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。 図１に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図である。 図１に示すシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。 本発明の実施の形態１におけるガス発生器用栓体の製造方法を示すフロー図である。 図４に示すブランク材を矯正する工程の模式断面図である。 図４に示すブランク材の内側端部を粗成形する工程の模式断面図である。 図４に示すブランク材の外側端部を仕上げ成形する工程の模式断面図である。 図４に示すブランク材の内側端部を仕上げ成形する工程の模式断面図である。 本発明の実施の形態１におけるガス発生器用栓体の断面における鍛流線の現れ方を模式的に示した図である。 第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。 第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。 第３変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、サイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器およびこれに具備されるガス発生器用栓体ならびに当該ガス発生器用栓体の製造方法に本発明を適用した場合を例示するものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１におけるシリンダ型ガス発生器の概略図である。図２および図３は、それぞれ図１に示すシリンダ型ガス発生器の点火器近傍の拡大断面図および栓体近傍の拡大断面図である。まず、これら図１ないし図３を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａおよびこれに具備されるガス発生器用栓体３０Ａの構成について説明する。

　図１ないし図３に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａは、長尺円柱状の外形を有しており、軸方向に位置する一端部および他端部が閉塞された長尺円筒状のハウジングを有している。ハウジングは、ハウジング本体１０と、ホルダ２０と、栓体３０Ａとを含んでいる。

　ハウジング本体１０、ホルダ２０および栓体３０Ａにて構成されたハウジングの内部には、内部構成部品としての点火器４０、仕切り部材５０、コイルバネ６０、密閉容器７０、ガス発生剤８０、オートイグニッション剤８１、区画部材８２、コイルバネ８３およびフィルタ９０等が収容されている。また、ハウジングの内部には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤８０が主として配置された燃焼室Ｓ１と、フィルタ９０が配置されたフィルタ室Ｓ２とが位置している。

　ハウジング本体１０は、ハウジングの周壁部を構成しており、軸方向の両端に開口が形成された長尺円筒状の部材からなる。ホルダ２０は、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に沿って延びる貫通部２１を有する筒状の部材からなり、その外周面に後述するかしめ固定のための環状溝部２２を有している。栓体３０Ａは、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、その周面３０ｃ（特に図３等参照）に後述するかしめ固定のための環状溝部３２を有している。これらかしめ固定のための環状溝部２２，３２は、いずれもホルダ２０の外周面および栓体３０Ａの周面３０ｃに周方向に沿って延びるように形成されている。

　ハウジング本体１０は、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されていてもよいし、ＳＰＣＥに代表される圧延鋼板をプレス加工することで円筒状に成形したプレス成形品にて構成されていてもよい。また、ハウジング本体１０は、ＳＴＫＭに代表される電縫管にて構成されていてもよい。

　特に、ハウジング本体１０を圧延鋼板のプレス成形品や電縫管にて構成した場合には、ステンレス鋼や鉄鋼等の金属製の部材を用いた場合に比べて安価にかつ容易にハウジング本体１０を形成することができるとともに、大幅な軽量化が可能になる。

　一方、ホルダ２０および栓体３０Ａは、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。ここで、特に栓体３０Ａは、上述した各種の材質等からなる金属製の圧延線材を材料として、後述する複数回にわたる圧造加工が段階的に組み合わされて実施されることで成形されるものであり、より詳細には、これら段階的な圧造加工による加圧流動の繰り返しによって所望の形状に成形されてなるものである。

　ホルダ２０は、ハウジング本体１０の軸方向の一方の開口端を閉塞するようにハウジング本体１０に固定されている。具体的には、ハウジング本体１０の上記一方の開口端にホルダ２０が内挿された状態で、当該ホルダ２０の外周面に設けられた環状溝部２２に対応する部分のハウジング本体１０が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部２２に係合することにより、ホルダ２０がハウジング本体１０に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の一端部がホルダ２０によって構成されることになる。

　栓体３０Ａは、ハウジング本体１０の軸方向の他方の開口端を閉塞するようにハウジング本体１０に固定されている。具体的には、ハウジング本体１０の上記他方の開口端に栓体３０Ａが内挿された状態で、当該栓体３０Ａの周面３０ｃに設けられた環状溝部３２に対応する部分のハウジング本体１０が径方向内側に向けて縮径させられて当該環状溝部３２に係合することにより、栓体３０Ａがハウジング本体１０に対してかしめ固定されている。これにより、ハウジングの軸方向の他端部が栓体３０Ａによって構成されることになる。

　これらかしめ固定は、ハウジング本体１０を径方向内側に向けて略均等に縮径させるものであり、いわゆる六方かしめや八方かしめ等が利用できる。これらかしめ固定を行なうことにより、ハウジング本体１０には、かしめ部１２，１３が設けられることになる。これにより、かしめ部１２，１３は、それぞれ環状溝部２２，３２に直接接触することになり、これらの間に隙間が生じることが防止されている。なお、ハウジング本体１０に対するホルダ２０の組付構造は、上述した組付構造に限定されるものではなく、他の組付構造を採用することとしてもよい。

　ここで、図１および図３に示すように、栓体３０Ａは、上述したように円盤状の部材にて構成されており、上述した周面３０ｃに加えて、外側端面３０ａおよび内側端面３０ｂを含んでいる。外側端面３０ａおよび内側端面３０ｂは、栓体３０Ａの軸方向において相対して位置する一対の端面に該当し、本実施の形態においては、外側端面３０ａが第１端面に該当し、内側端面３０ｂが第２端面に該当している。

　外側端面３０ａは、ハウジング本体１０の外部に面するように位置しており、内側端面３０ｂは、ハウジング本体１０の内部に面するように位置している。また、周面３０ｃは、外側端面３０ａおよび内側端面３０ｂを接続しており、ハウジング本体１０の内周面に面するように位置している。

　一方、栓体３０Ａは、略円柱状の胴部３１と、外側端面３０ａ側に位置する胴部３１の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第１フランジ部としての外側フランジ部３３と、内側端面３０ｂ側に位置する胴部３１の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第２フランジ部としての内側フランジ部３４とを含んでいる。

　これにより、栓体３０Ａの軸方向の略中央に位置する部分の周面３０ｃには、胴部３１、外側フランジ部３３および内側フランジ部３４によって規定される上述したかしめ固定のための環状溝部３２が位置している。なお、環状溝部３２の表面（すなわち環状溝部３２を規定する当該環状溝部３２の底面および側面）は、周面３０ｃに含まれることとする。

　ここで、外側フランジ部３３の外径は、内側フランジ部３４の外径よりも大きく構成されている。より詳細には、外側フランジ部３３の外径は、かしめ部１２，１３が形成された部分以外におけるハウジング本体１０の外径と略同一とされており、内側フランジ部３４の外径は、かしめ部１２，１３が形成された部分以外におけるハウジング本体１０の内径と略同一とされている。

　また、栓体３０Ａの内側端面３０ｂの中央部には、凹部３５が位置している。当該凹部３５は、後述する複数回にわたる圧造加工が段階的に組み合わされて実施されることで栓体３０Ａが成形される際に、副次的に形成される部位であるが、ガス発生剤８０が燃焼することによって発生する残渣を捕集する機能も有している。当該機能については、後述することとする。

　図１および図２に示すように、点火器４０は、ホルダ２０によって支持されることでハウジングの軸方向の上述した一端部に組付けられている。点火器４０は、ガス発生剤８０を燃焼させるためのものであり、ハウジングの内部の空間に面するように設置されている。

　点火器４０は、点火部４１と、一対の端子ピン４２とを含んでいる。点火部４１の内部には、一対の端子ピン４２に接続するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられており、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するように点火部４１内に点火薬が充填されている。また、点火部４１内には、必要に応じて伝火薬が装填されていてもよい。

　ここで、抵抗体としては、一般にニクロム線やプラチナおよびタングステンを含む合金製の抵抗線等が用いられ、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用いられる。また、伝火薬としては、Ｂ／ＫＮＯ_３、Ｂ／ＮａＮＯ_３、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２等に代表される金属粉／酸化剤からなる組成物や、水素化チタン／過塩素酸カリウムからなる組成物、Ｂ／５－アミノテトラゾール／硝酸カリウム／三酸化モリブデンからなる組成物等が用いられる。なお、点火部４１の外表面を規定するスクイブカップは、一般に金属製またはプラスチック製である。

　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熱粒子は、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。

　点火器４０の点火部４１には、略筒状の金属製の燃焼制御カバー４３が外挿されている。燃焼制御カバー４３は、作動時において点火器４０にて発生する熱粒子を効率的にガス発生剤８０に導くためのものであり、より詳細には、点火器４０の点火部４１にて発生する熱粒子の進行方向に指向性を与えるものである。

　具体的には、点火部４１が燃焼制御カバー４３によって取り囲まれていることにより、点火部４１の外表面を規定するスクイブカップの破裂の際に、当該スクイブカップのうちのガス発生剤８０側に位置する先端部において主として開口が形成されることになり、これに伴って点火部４１にて発生する熱粒子の進行方向がハウジング本体１０の軸方向に絞られることになる。

　そのため、上述した如くの燃焼制御カバー４３を設けることにより、点火器４０で発生する熱粒子を効率的にガス発生剤８０に導くことが可能になる。

　なお、点火器４０および燃焼制御カバー４３は、ホルダ２０に設けられたかしめ部２３によってホルダ２０に固定されている。より詳細には、ホルダ２０は、点火器４０および燃焼制御カバー４３をかしめ固定するためのかしめ部２３をハウジングの内部の空間に面する方の軸方向端部に有しており、燃焼制御カバー４３が取付けられた点火器４０が貫通部２１に内挿されてホルダ２０の貫通部２１を規定する部分の壁部に当て留めされた状態で上述したかしめ部２３がかしめられることにより、点火器４０および燃焼制御カバー４３がホルダ２０に挟持されて固定される。

　ホルダ２０の外部に露出する方の軸方向端部には、上述した貫通部２１に連続する凹状部２４が設けられている。凹状部２４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）を受け入れる雌型コネクタ部を形成しており、当該凹状部２４内には、点火器４０の端子ピン４２の先端寄りの部分が露出して位置している。当該雌型コネクタ部としての凹状部２４には、雄型コネクタが挿し込まれ、これによりハーネスの芯線と端子ピン４２との電気的導通が実現される。

　図１および図３に示すように、ハウジングの内部の空間の所定位置には、仕切り部材５０が配置されている。仕切り部材５０は、ハウジングの内部の空間を軸方向において燃焼室Ｓ１とフィルタ室Ｓ２とに仕切るための部材である。

　仕切り部材５０は、有底円筒状の形状を有しており、たとえばステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成されている。仕切り部材５０は、ハウジング本体１０の軸方向に直交するように配置された平板状の隔壁部５１と、当該隔壁部５１の周縁から立設された筒板状の環状壁部５２とを有している。仕切り部材５０は、その隔壁部５１の外側の主面がフィルタ９０に当接するように配置されており、環状壁部５２の外周面は、ハウジング本体１０の内周面に当接している。

　隔壁部５１のフィルタ９０に当接する主面には、スコア５１ａが設けられている。スコア５１ａは、ガス発生剤８０の燃焼による燃焼室Ｓ１の内圧上昇に伴って当該隔壁部５１が開裂して開口部が形成されるようにするためのものであり、たとえば放射状に互いに交差するように設けられた複数の溝にて構成される。スコア５１ａは、フィルタ９０のうちの中空部９１に対向する部分に設けられている。

　図１ないし図３に示すように、ハウジングの内部の空間のうち、ホルダ２０と仕切り部材５０とによって挟まれた空間（すなわち燃焼室Ｓ１）には、コイルバネ６０と、密閉容器７０とが配置されている。また、密閉容器７０の内部の空間であるガス発生剤収容室Ｓ１Ａには、ガス発生剤８０と、オートイグニッション剤８１と、区画部材８２と、コイルバネ８３とが収容されている。

　密閉容器７０は、内部に収容されたガス発生剤８０を封止するためのものであり、点火器４０が作動することによって発生する熱または圧力によって溶融または破裂する脆弱な部材にて構成されている。密閉容器７０は、両端が閉塞された略円筒状の形状を有しており、ハウジングと略同軸上に配置されている。

　より詳細には、密閉容器７０は、カップ体７１とカバー体７２とを含んでおり、これらカップ体７１とカバー体７２とが接合されることにより、密閉容器７０の内部には、上述したガス発生剤収容室Ｓ１Ａが形成されている。ここで、カップ体７１とカバー体７２との接合には、いわゆる巻き締めが利用されている。

　より詳細には、カップ体７１は、平板状の頂壁部７１ａと、当該頂壁部７１ａの周縁から延びる筒状の側壁部７１ｂとを有している。一方、カバー体７２は、カップ体７１の開口端７１ｂ１に挿入されることでカップ体７１の内部に位置する平板状の底部７２ａと、当該底部７２ａの周縁から延び、カップ体７１の開口端７１ｂ１の内周面、端面および外周面を覆うようにその一部が曲成された巻き込み部７２ｂとを有している。

　このカバー体７２に設けられた巻き込み部７２ｂによってカップ体７１の開口端７１ｂ１が挟持されることにより、カップ体７１とカバー体７２とが巻き締めによって接合されることになる。なお、上述したガス発生剤収容室Ｓ１Ａは、カップ体７１の頂壁部７１ａおよび側壁部７１ｂならびにカバー体７２の底部７２ａによって主として規定される。

　なお、カップ体７１とカバー体７２との接合には、上述した巻き締めの他にも、ろう付けや接着、溶着等、各種の接合方法が利用できる。

　密閉容器７０は、カップ体７１の頂壁部７１ａが仕切り部材５０側に位置するとともに、カバー体７２の底部７２ａがホルダ２０側に位置するようにハウジング本体１０に挿入されている。これにより、カバー体７２の底部７２ａは、点火器４０の点火部４１に面している。

　より詳細には、密閉容器７０の頂壁部７１ａが位置する側の端部は、仕切り部材５０の内部に挿入されることで当該仕切り部材５０に嵌合しており、密閉容器７０の底部７２ａが位置する側の端部は、ハウジング本体１０に遊嵌されている。これにより、密閉容器７０は、ハウジング本体１０に対して位置決めされて固定されることになり、ハウジング本体１０の内周面から所定の距離だけ離れて配置されることになる。

　そのため、ハウジングの周壁部を構成するハウジング本体１０と、密閉容器７０の側壁部７１ｂとの間には、所定の大きさの空間である断熱層Ｓ１Ｂが形成されることになり、当該断熱層Ｓ１Ｂは、燃焼室Ｓ１の軸方向に沿って略円筒状に延在することになる。

　このように構成することにより、当該シリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置が装備された車両等において火災等が発生した場合にも、ガス発生剤８０が外部から加熱されて昇温してしまうことが効果的に抑制できる。

　すなわち、ガス発生剤８０が収容された密閉容器７０の径方向外側の部分に断熱層Ｓ１Ｂが設けられることにより、当該断熱層Ｓ１Ｂが熱抵抗となってハウジング本体１０の熱がガス発生剤８０に伝熱され難くなり、結果としてガス発生剤８０の昇温を抑制することができる。

　ここで、断熱層Ｓ１Ｂは、ハウジング本体１０の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有していることが好ましく、本実施の形態においては、空気層にて構成されている。しかしながら、断熱層Ｓ１Ｂは、必ずしも空気層である必要はなく、他の気体が充填された気体層によって構成されていてもよいし、真空層にて構成されていてもよい。さらには、この他にも、各種の断熱部材を当該空間に配置することで断熱層Ｓ１Ｂを構成してもよい。

　密閉容器７０の内部に形成されたガス発生剤収容室Ｓ１Ａのうち、仕切り部材５０側の端部には、オートイグニッション剤８１および区画部材８２が配置されており、ホルダ２０側の端部には、コイルバネ８３が配置されている。一方、密閉容器７０の内部に形成されたガス発生剤収容室Ｓ１Ａのうち、仕切り部材５０側の端部とホルダ２０側の端部とを除く部分には、ガス発生剤８０が配置されている。

　区画部材８２は、ガス発生剤収容室Ｓ１Ａを軸方向において区画するための部材である。区画部材８２は、作動時においてガス発生剤８０の燃焼に伴ってこれが破裂または溶融するように比較的脆弱な部材にて構成されており、たとえば銅やアルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等の金属製のプレス成形品等からなるカップ状の部材からなる。

　区画部材８２は、ガス発生剤８０およびオートイグニッション剤８１の双方に接触してこれらによって挟み込まれるように位置している。なお、区画部材８２の外周面は、密閉容器７０の側壁部７１ｂに当接していることが好ましい。

　ガス発生剤８０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て燃焼することでガスを発生させる薬剤である。ガス発生剤８０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、ガス発生剤８０は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体として構成される。

　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また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や硝酸グアニジン、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。

　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や、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、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。

　添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、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や、合成ヒドロタルサイト、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。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。

　ガス発生剤８０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や多孔筒形状等）の成形体も利用される。これらの形状は、シリンダ型ガス発生器１Ａ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８０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８０の形状の他にもガス発生剤８０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や充填量を適宜選択することが好ましい。

　オートイグニッション剤８１は、点火器４０の作動に依らずに自動発火する薬剤であり、密閉容器７０の頂壁部７１ａに当接するように配置されている。より詳細には、オートイグニッション剤８１は、偏平円柱状に成形されたペレットからなり、密閉容器７０の頂壁部７１ａと区画部材８２とによって挟み込まれることにより、これら頂壁部７１ａおよび区画部材８２に接触している。

　オートイグニッション剤８１は、ガス発生剤８０よりも低い温度で自然発火する薬剤であり、シリンダ型ガス発生器１Ａが組み込まれたエアバッグ装置が装備された車両等において万が一火災等が発生した場合に、シリンダ型ガス発生器１Ａが外部から加熱されることによって異常動作が誘発されないようにするためのものである。

　ここで、オートイグニッション剤８１は、ハウジング本体１０との間で金属製の部材である区画部材８２、金属製の部材である密閉容器７０の頂壁部７１ａ寄りの端部および金属製の部材である仕切り部材５０を介して実質的に最短経路で熱的に接触している。これにより、火災等が発生した場合に当該オートイグニッション剤８１が効率的に加熱されることになる。

　そのため、車両等において火災等が発生した場合において、オートイグニッション剤８１が自動発火することで開始されるオートイグニッション動作の発現のタイミングが早められることになり、結果として、当該オートイグニッション動作が発現する際のガス発生剤８０の温度を相対的に低く抑えることができる。したがって、オートイグニッション動作時のハウジングの内圧の上昇を大幅に抑制することが可能になる。

　これにより、ハウジングの破損がより確実に防止できるばかりでなく、ハウジングに要求される耐圧をより低く抑えることも可能になり、結果としてハウジングの厚み（特にハウジング本体１０の厚み）を薄型化することが可能となり、シリンダ型ガス発生器１Ａを従来に比して小型軽量化することができる。

　コイルバネ８３は、成形体からなるガス発生剤８０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、金属線材を曲げ加工することによって形成されたバネ部８３ａおよび押圧部８３ｂを有している。バネ部８３ａは、その一端が密閉容器７０の底部７２ａに当接するように配置されており、その他端に押圧部８３ｂが形成されている。押圧部８３ｂは、たとえば金属線材が所定の間隔をもって略平行に配置されることで構成されており、ガス発生剤８０に当接している。

　これにより、ガス発生剤８０は、コイルバネ８３によって仕切り部材５０側に向けて弾性付勢されることになり、密閉容器７０の内部において移動してしまうことが防止されている。なお、上述した如くのコイルバネ８３に代えて、たとえばセラミックスファイバの成形体やロックウール、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）、クロロプレンおよびＥＰＤＭに代表されるゴム等からなる部材からなるクッション材を利用することとしてもよい。

　燃焼室Ｓ１のうち、密閉容器７０よりもホルダ２０側に位置する空間には、上述したコイルバネ８３とは別部品である弾性体としてのコイルバネ６０が配置されている。コイルバネ６０は、ハウジングの内部に収容される各種の構成部品の寸法ばらつきを吸収するための部材であり、上述したコイルバネ８３とは異なり、当該コイルバネ８３が有する如くの押圧部８３ｂを有していない一般的なバネ部材によって構成されている。

　より詳細には、コイルバネ６０は、その一端がホルダ２０に当接するように配置されており、その他端が密閉容器７０のホルダ２０側の端部に位置する巻き込み部７２ｂの先端に当接するように配置されている。これにより、密閉容器７０は、コイルバネ６０によって仕切り部材５０側に向けて弾性付勢されることになり、上述した仕切り部材５０とコイルバネ６０とによって挟持されることでハウジングに対して固定されることになる。

　なお、上述した如くのコイルバネ６０に代えて、たとえばセラミックスファイバの成形体やロックウール、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）、クロロプレンおよびＥＰＤＭに代表されるゴム等からなる部材からなるクッション材等の他の弾性体にて、密閉容器７０をハウジングに対して固定することとしてもよい。

　図１および図３に示すように、ハウジングの内部の空間のうち、栓体３０Ａと仕切り部材５０とによって挟まれた空間（すなわちフィルタ室Ｓ２）には、フィルタ９０が配置されている。フィルタ９０は、ハウジング本体１０の軸方向と同方向に延びる中空部９１を有する円筒状の部材からなり、その軸方向の一方の端面が栓体３０Ａに当接しており、その軸方向の他方の端面が仕切り部材５０に当接している。なお、フィルタ９０の中空部９１は、栓体３０Ａの凹部３５に面している。

　フィルタ９０は、ガス発生剤８０が燃焼することによって発生したガスがこのフィルタ９０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等を除去する除去手段としても機能する。上述したように円筒状の部材からなるフィルタ９０を利用することにより、作動時においてフィルタ室Ｓ２を流動するガスに対する流動抵抗が低く抑えられることになり、効率的なガスの流動が実現可能となる。

　フィルタ９０としては、好適にはステンレス鋼や鉄鋼等からなる金属線材または金属網材の集合体にて構成されたものが利用できる。具体的には、メリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体、またはこれらをプレスにより押し固めたもの等が利用できる。

　また、フィルタ９０として、孔あき金属板を巻き回したもの等を利用することもできる。この場合、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や、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できる。

　フィルタ室Ｓ２を規定する部分のハウジング本体１０には、ガス噴出口１１が周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。これら複数個のガス噴出口１１は、フィルタ９０を通過した後のガスをハウジングの外部に導出するためのものである。

　次に、図１を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａの作動時における動作について説明する。

　図１を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａ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。

　点火器４０が作動すると、点火薬またはこれに加えて伝火薬が燃焼することによって点火部４１内の圧力が上昇し、これによって点火部４１が破裂して熱粒子が点火部４１の外部へと流出する。

　点火部４１から流出した熱粒子には、上述した燃焼制御カバー４３によって指向性が与えられ、これにより密閉容器７０の底部７２ａへと至る。これに伴い、点火器４０が作動することによって発生した熱または圧力によって密閉容器７０の底部７２ａが溶融または破裂し、上述した熱粒子が、ガス発生剤８０へと達する。

　ガス発生剤８０に達した熱粒子は、ガス発生剤８０を燃焼させ、これにより多量のガスが発生する。これに伴い、ガス発生剤収容室Ｓ１Ａの圧力および温度が上昇し、密閉容器７０の側壁部７１ｂおよび区画部材８２が破裂または溶融するとともに、オートイグニッション剤８１が燃焼し、さらには密閉容器７０の頂壁部７１ａが破裂または溶融する。

　ガス発生剤８０が燃焼することにより、燃焼室Ｓ１全体の圧力がさらに上昇し、燃焼室Ｓ１の内圧が所定の圧力にまで達することにより、仕切り部材５０のうちのスコア５１ａが設けられた部分に破断が生じる。これにより、フィルタ９０の中空部９１に対向する部分において仕切り部材５０に連通孔が形成されることになり、燃焼室Ｓ１とフィルタ室Ｓ２とが当該連通孔を介して連通した状態となる。

　これに伴い、燃焼室Ｓ１において発生したガスが、仕切り部材５０に形成された連通孔を介してフィルタ室Ｓ２へと流入する。フィルタ室Ｓ２に流れ込んだガスは、フィルタ９０の中空部９１を軸方向に沿って流動した後に径方向に向けて向きを変え、フィルタ９０の内部を通流する。その際に、フィルタ９０によって熱が奪われてガスが冷却されるとともに、ガス中に含まれる残渣がフィルタ９０によって除去される。

　なお、フィルタ９０の中空部９１を軸方向に沿って流動したガスは、栓体３０Ａの凹部３５に吹き付けられる。そのため、ガス中に含まれる残渣は、凹部３５の表面に付着することになり、当該凹部３５によって効果的に捕集されることになる。これにより、上述した凹部３５による残渣の捕集機能が発揮されることになる。

　そして、フィルタ９０を通流した後のガスは、ガス噴出口１１を介してハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、シリンダ型ガス発生器１Ａに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張および展開する。

　図４は、本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法を示すフロー図である。図５は、図４に示すブランク材を矯正する工程の模式断面図であり、図６は、図４に示すブランク材の内側端部を粗成形する工程の模式断面図である。また、図７は、図４に示すブランク材の外側端部を仕上げ成形する工程の模式断面図であり、図８は、図４に示すブランク材の内側端部を仕上げ成形する工程の模式断面図である。次に、これら図４ないし図８を参照して、本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法について説明する。

　上述したように、本実施の形態におけるガス発生器用栓体３０Ａは、複数の圧造加工が段階的に組み合わされて実施されることで成形されるが、より好適には、単一の多段式圧造装置（いわゆるフォーマー）を用いてその成形が行なわれる。ここで、圧造加工とは、冷間鍛造加工の一種であり、型となるダイとパンチとを用いてワークに対して水平方向に圧力を加えてワークを加圧流動させて成形を行なう加工である。以下において説明するガス発生器用栓体の製造方法は、単一の多段式圧造装置を用いた場合を例示するものであり、その具体的な手順は、以下のとおりである。

　まず、図４に示すように、ステップＳＴ１において、圧延線材の切断が行なわれる。圧延線材としては、上述したように、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等からなる圧延線材（いわゆるコイル材）が用いられる。当該圧延線材の切断は、多段式圧造装置内に引き込まれた圧延線材が、当該圧延線材と直交する方向にカット刃によって切断されることで行なわれる。

　これにより、ワークとしての所定長さの円柱状の部材（いわゆるブランク材）が形成されることになる。なお、以降の説明においては、すべての加工が実施されて栓体３０Ａの製造が完了するまでのワークを特に区別することなく、ブランク材と称する。

　次に、図４に示すように、ステップＳＴ２において、ブランク材の矯正が行なわれる。図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）に示すように、ブランク材３０’の矯正には、ダイとしての型１１１，１１２と、パンチとしての型１１３とが用いられる。

　具体的には、まず、図５（Ａ）に示すように、ステップＳＴ１において形成されたブランク材３０’が、トランスファー機構のキャッチ１５１によって把持されて型１１１，１１２と型１１３との間に配置される。このとき、ブランク材３０’は、その軸方向が型１１１，１１２と型１１３とが並ぶ方向に沿うように配置される。

　次に、図５（Ｂ）に示すように、型１１３が駆動されることで型１１３がブランク材３０’側に向けて移動を開始し、ブランク材３０’の一方の軸方向端面を押圧して当該ブランク材３０’を型１１１，１１２側に向けて移送する。このとき、ブランク材３０’が型１１１，１１２によって規定される内部の空間に挿入された時点で、キャッチ１５１が後退することでその把持が解除される。

　次に、図５（Ｃ）に示すように、さらに型１１３がブランク材３０’側に向けて移動することにより、ブランク材３０’の他方の軸方向端面が型１１１に接触し、ブランク材３０’が型１１１～１１３によって挟み込まれる。これにより、ブランク材３０’に対して型１１１～１１３によって加圧力が印加されることになる。その際、ブランク材３０’には、主として軸方向に沿った圧縮力が作用し、これによりブランク材３０’が加圧流動することで軸方向に圧縮される。

　これにより、ブランク材３０’が矯正されることになる。ここで言うブランク材３０’の矯正には、必要な形状にブランク材３０’を変形させて寸法調整することと、上述した圧延線材の切断に伴ってブランク材３０’の端部に生じた凹凸を平滑化し、ブランク材３０’の当該端部における面粗さを適切に調整するすることとを含んでいる。なお、このブランク材３０’の矯正の際には、ブランク材３０’が軸方向に圧縮されることにもなるため、副次的にブランク材３０’の強度も増すことになる。なお、ブランク材３０’の矯正は、必要に応じて複数回行なってもよい。

　続いて、図４に示すように、ステップＳＴ３において、栓体３０Ａの内側端部になるブランク材の第２端部の粗成形が行なわれる。図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）に示すように、ブランク材３０’の第２端部の粗成形には、ダイとしての型１２１，１２２と、パンチとしての型１２３とが用いられる。なお、パンチとしての型１２３の成形面には、後述する第２窪み部３５’をブランク材３０’に形成するための突部１２３ａが設けられている。

　具体的には、まず、図６（Ａ）に示すように、ステップＳＴ２において矯正されたブランク材３０’が、トランスファー機構のキャッチ１５２によって把持されて型１２１，１２２と型１２３との間に配置される。このとき、ブランク材３０’は、その軸方向が型１２１，１２２と型１２３とが並ぶ方向に沿うように配置される。

　次に、図６（Ｂ）に示すように、型１２３が駆動されることで型１２３がブランク材３０’側に向けて移動を開始し、ブランク材３０’の一方の軸方向端面を押圧して当該ブランク材３０’を型１２１，１２２側に向けて移送する。このとき、ブランク材３０’が型１２１，１２２によって規定される内部の空間に挿入された時点で、キャッチ１５２が後退することでその把持が解除される。

　次に、図６（Ｃ）に示すように、さらに型１２３がブランク材３０’側に向けて移動することにより、ブランク材３０’の他方の軸方向端面が型１２１に接触し、ブランク材３０’が型１２１～１２３によって挟み込まれる。これにより、ブランク材３０’に対して型１２１～１２３によって加圧力が印加されることになる。

　その際、型１２３側に位置するブランク材３０’の第２端部には、型１２３による加圧力が加わることになり、これに伴い、突部１２３ａが設けられた型１２３の成形面に対応した形状にブランク材３０’の第２端部が加圧流動し、当該第２端部にブランク材３０’の軸方向を深さ方向とする第２窪み部３５’が形成されることになる。以上により、ブランク材３０’の第２端部の粗成形が行なわれる。

　続いて、図４に示すように、ステップＳＴ４において、栓体３０Ａの外側端部になるブランク材の第１端部の仕上げ成形が行なわれる。図７（Ａ）ないし図７（Ｃ）に示すように、ブランク材３０’の第１端部の仕上げ成形には、ダイとしての型１３１と、パンチとしての型１３２，１３３とが用いられる。なお、パンチとしての型１３２の成形面には、ブランク材３０’の第２端部に形成された第２窪み部３５’に対応した形状の突部１３２ａが設けられており、また、パンチとしての型１３３の成形面には、外側フランジ部３３をブランク材３０’に形成するための環状段差部１３３ａが設けられている。

　具体的には、まず、図７（Ａ）に示すように、ステップＳＴ３において第２端部の粗成形が行なわれたブランク材３０’が、トランスファー機構のキャッチ１５３によって把持されて型１３１と型１３２，１３３との間に配置される。このとき、ブランク材３０’は、その軸方向が型１３１と型１３２，１３３とが並ぶ方向に沿うように配置される。

　次に、図７（Ｂ）に示すように、型１３２，１３３が駆動されることで型１３２，１３３がブランク材３０’側に向けて移動を開始し、型１３２がブランク材３０’の一方の軸方向端面を押圧して当該ブランク材３０’を型１３１側に向けて移送する。このとき、ブランク材３０’が型１３２，１３３によって規定される内部の空間に挿入された時点で、キャッチ１５３が後退することでその把持が解除される。

　次に、図７（Ｃ）に示すように、さらに型１３２，１３３がブランク材３０’側に向けて移動することにより、ブランク材３０’の他方の軸方向端面が型１３１に接触し、ブランク材３０’が型１３１～１３３によって挟み込まれる。これにより、ブランク材３０’に対して型１３１～１３３によって加圧力が印加されることになる。

　その際、型１３１側に位置するブランク材３０’の第１端部には、型１３１による加圧力が加わることになり、これに伴い、環状段差部１３３ａが設けられた型１３３の成形面に対応した形状にブランク材３０’の第１端部が加圧流動し、当該第１端部に外側フランジ部３３が形成されることになる。以上により、ブランク材３０’の第１端部の仕上げ成形が行なわれる。

　続いて、図４に示すように、ステップＳＴ５において、栓体３０Ａの内側端部になるブランク材の第２端部の仕上げ成形が行なわれる。図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）に示すように、ブランク材３０’の第２端部の仕上げ成形には、ダイとしての型１４１と、パンチとしての型１４２～１４４とが用いられる。なお、ダイとしての型１４１の成形面には、ブランク材３０’に形成された第２窪み部３５’に対応する部分に突部１４１ａが設けられており、パンチとしての型１４４は、周方向において分割された複数の型である割型にて構成されている。

　具体的には、まず、図８（Ａ）に示すように、ステップＳＴ４において第１端部の仕上げ成形が行なわれたブランク材３０’が、トランスファー機構のキャッチ１５４によって把持されて型１４１と型１４２～１４４との間に配置される。このとき、ブランク材３０’は、キャッチ１５４によって軸方向において反転されつつ、その軸方向が型１４１と型１４２～１４４とが並ぶ方向に沿うように配置される。

　次に、図８（Ｂ）に示すように、型１４１，１４２が駆動されることで型１４１，１４２がブランク材３０’側に向けて移動を開始し、型１４２がブランク材３０’の一方の軸方向端面を押圧して当該ブランク材３０’を型１４１側に向けて移送する。その際、割型にて構成された型１４４も駆動され、ブランク材３０’の軸方向と直交する方向に移動することでブランク材３０’の周面に宛がわれる。このとき、ブランク材３０’が型１４２，１４３によって規定される内部の空間に挿入され、かつ割型にて構成された型１４４がブランク材３０’の周面に宛がわれた時点で、キャッチ１５４が後退することでその把持が解除される。

　次に、図８（Ｃ）に示すように、さらに型１４２～１４４がブランク材３０’側に向けて移動することにより、ブランク材３０’の他方の軸方向端面が型１４１に接触し、ブランク材３０’が型１４１～１４４によって挟み込まれる。これにより、ブランク材３０’に対して型１４１～１４４によって加圧力が印加されることになる。

　その際、型１４１側に位置するブランク材３０’の第２端部には、型１４１による加圧力が加わることになり、これに伴い、型１４１および型１４４によって規定される成形面に対応した形状にブランク材３０’の第２端部が加圧流動し、当該第２端部に内側フランジ部３４が形成されることになる。このとき、型１４１に設けられた突部１４１ａによってブランク材３０’の第２端部が軸方向のみならず径方向外側に向けても加圧されて流動することにより、ブランク材３０’の周面から外側に突出するように成形性よく内側フランジ部３４が形成されることになる。以上により、ブランク材３０’の第２端部の仕上げ成形が行なわれる。

　以上の工程を経ることにより、ブランク材３０’に外側フランジ部３３、内側フランジ部３４が形成されることになり、これによって周面３０ｃに周方向に沿って延在する環状溝部３２が設けられてなる栓体３０Ａが製造できることになる。なお、上記の工程を経た場合には、上述した外側フランジ部３３、内側フランジ部３４および環状溝部３２に加えて、凹部３５も栓体３０Ａに形成されることになる。

　このように、複数の圧造加工の組合せのみによって栓体３０Ａを製造することにより、従来の鍛造加工および切削加工の組合せによる製造の場合に比べ、タクトを大幅に短縮することが可能になり、生産性の面において製造コストを大幅に削減することができる。特に、上記のように単一の多段式圧造装置によって栓体３０Ａを製造することとすれば、タクトの短縮は非常に顕著なものとなり、飛躍的に製造コストを削減することができる。

　また、切削加工を必要としないため、製造設備に要するコストを削減することができ、この点においても安価に栓体３０Ａを製造することができる。さらには、従来の鍛造加工および切削加工の組合せによる製造の場合に必要となっていたバリ取り作業や、切削粉を除去するための洗浄作業も不要になるため、この点においても製造コストを削減することができる。

　加えて、複数の圧造加工の組合せのみによって栓体３０Ａを製造することにより、ブランク材３０’が加圧される回数も必然的に増加するため、従来の栓体と同等以上の強度を栓体３０Ａにもたせることが可能になる。

　このように本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法を採用することにより、高い強度を有しつつ従来に比して大幅に製造コストが削減できるガス発生器用栓体の製造が可能になる。

　図９は、本実施の形態におけるガス発生器用栓体の断面における鍛流線の現れ方を模式的に示した図である。次に、本実施の形態におけるガス発生器用栓体３０Ａに現れる特徴的な構造について詳細に説明する。

　一般に、金属材料に鍛造加工を施した場合には、当該金属材料の加圧流動に伴って内部組織に一定の方向性が生じ、これが鍛流線（メタルフローとも称される）となって現れる。ここで、鍛造加工が施された成形品においては、鍛流線に対して垂直な方向において剪断強度に優れ、鍛流線に対して平行な方向において引張強度に優れることが知られており、また鍛流線に途切れが生じている場合には、当該途切れが生じている部分において機械的強度に劣ることが知られている。

　図９に示すように、上述した本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法に従って製造された栓体３０Ａは、上述した複数回にわたる圧造加工によって外側端面３０ａ、内側端面３０ｂおよび周面３０ｃを含む栓体３０Ａのすべての表面が仕上げ成形されているため、当該栓体３０Ａの表面は、いずれもすべて鍛造肌となっており、栓体３０Ａの内部に形成される鍛流線ＭＦは、すべて外側端面３０ａから内側端面３０ｂへと達するように形成される。

　そのため、栓体３０Ａの環状溝部３２の表面を含む周面３０ｃの表層に現われる鍛流線ＭＦは、当該周面３０ｃにおいて分断されることはなく、当該周面３０ｃに沿って外側端面３０ａから内側端面３０ｂに達するように連続して延在することになる。

　このように、本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法に従って製造された栓体３０Ａは、いずれの部位においても鍛流線ＭＦが途切れたものとはならないため、全体として機械的強度に優れたものとなる。

　ここで、鍛造加工および切削加工の組合せによって製造された従来の栓体においては、環状溝部の形成に切削加工が利用されていたため、当該環状溝部の表面において鍛流線が途切れたものとなっており、この点において本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法に従って製造された栓体３０Ａと明確に区別することができる。

　なお、上記のとおり、従来の栓体においては、環状溝部の表面において鍛流線が途切れていたため、これに伴って栓体の表面の一部が剥がれ落ちたりあるいは捲れたりすることでバリが発生し易いものとなっていたが、本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法に従って製造された栓体３０Ａにおいては、このような剥がれ落ちや捲れが発生することがないため、バリが発生することもない。

　このように、以上において説明した本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ａおよびこれに具備されるガス発生器用栓体３０Ａとすることにより、また以上において説明した本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法を採用することにより、高い強度を有しつつ従来に比して大幅に製造コストが削減できるガス発生器用栓体およびその製造方法ならびに当該ガス発生器用栓体を備えたガス発生器とすることができる。

　（第１変形例）
　図１０は、第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。以下、この図１０を参照して、上述した実施の形態１に基づいた第１変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ１およびこれに具備されたガス発生器用栓体３０Ａ１について説明する。

　図１０に示すように、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ１は、上述した実施の形態１における栓体３０Ａとは形状の異なる栓体３０Ａ１を具備している点においてその構成が相違している。具体的には、栓体３０Ａ１は、側面が傾斜した形状の凹部３５を有している。

　このように、側面が傾斜した形状の凹部３５が成形される場合としては、図８を参照して、上述したブランク材３０’の第２端部の仕上げ成形の際に、型１４１に設けられた突部１４１ａが傾斜した形状の側面を有している場合が挙げられる。

　このように側面が傾斜した形状を有する突部が設けられた型を用いて第２端部の仕上げ成形を行なった場合には、ブランク材の第２端部がより径方向外側に向けて流動し易くなり、内側フランジ部の成形性がより高められることになる。

　したがって、ブランク材３０’が特に硬質である場合等には、その成形性を高めるために、側面が傾斜した形状の凹部３５を有する栓体３０Ａ１とすることが好ましい。

　（第２変形例）
　図１１は、第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。以下、この図１１を参照して、上述した実施の形態１に基づいた第２変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ２およびこれに具備されたガス発生器用栓体３０Ａ２について説明する。

　図１１に示すように、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ２は、上述した実施の形態１における栓体３０Ａとは形状の異なる栓体３０Ａ２を具備している点においてその構成が相違している。具体的には、栓体３０Ａ２は、周面３０ｃに形成された環状溝部３２と外側フランジ部３３との間にストレート部３７を有している。

　このように構成した場合には、当該ストレート部３７を覆うようにハウジング本体１０を配置することが可能になり、ハウジング本体１０と栓体３０Ａ２との間の接触面積を増加させることができる。したがって、結果としてフィルタ室Ｓ２とハウジングの外部の空間との間の距離を長大化することが可能になり、当該部分における気密性を高めることが可能になる。

　（第３変形例）
　図１２は、第３変形例に係るシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。以下、この図１２を参照して、上述した実施の形態１に基づいた第３変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ３およびこれに具備されたガス発生器用栓体３０Ａ３について説明する。

　図１２に示すように、本変形例に係るシリンダ型ガス発生器１Ａ３は、上述した実施の形態１における栓体３０Ａとは形状の異なる栓体３０Ａ３を具備している点においてその構成が相違している。具体的には、栓体３０Ａ３は、外側フランジ部３３の外径がより小さく構成されているとともに、当該外側フランジ部３３が、断面視した場合に略三角形状形状を有するよう構成されている。

　より詳細には、外側フランジ部３３の外径は、内側フランジ部３４の外径と略同一に構成されており、外側フランジ部３３および内側フランジ部３４の外径は、かしめ部１２，１３が形成された部分以外におけるハウジング本体１０の内径と略同一とされている。また、外側フランジ部３３は、栓体３０Ａの軸方向において同一の厚みを有するような平板環状の部位を有しておらず、これにより断面視した場合に略三角形形状を有するように構成されている。

　このように構成した場合にも、外側フランジ部３３と内側フランジ部３４との間に位置する部分の周面３０ｃに環状溝部３２が形成されることになる。したがって、環状溝部３２が周面３０ｃに形成される限りにおいては、外側フランジ部３３および内側フランジ部３４の形状や大きさは、どのように変更しても構わない。

　（実施の形態２）
　図１３は、本発明の実施の形態２におけるシリンダ型ガス発生器の栓体近傍の拡大断面図である。以下、この図１３を参照して、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂおよびこれに具備されたガス発生器用栓体３０Ｂについて説明する。

　図１３に示すように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂは、上述した実施の形態１における栓体３０Ａとは形状の異なる栓体３０Ｂを具備している点においてその構成が相違している。具体的には、栓体３０Ｂは、内側端面３０ｂに凹部を有しておらず、外側端面３０ａの中央部に凹部３６を有している。

　このような形状の栓体３０Ｂも、上述した実施の形態１において説明したガス発生器用栓体の製造方法に準じた製造方法でこれを製造することができる。具体的には、まず圧延線材の切断を行ない、次にブランク材の矯正を行ない、次に外側端部の粗成形を行なうことによってブランク材の軸方向を深さ方向とする第１窪み部を外側端面に形成し、次に外側端部の仕上げ成形を行なうことで外側フランジ部の形成を行ない、次に内側端部の仕上げ成形を行なうことで内側フランジ部の形成を行なうことにより、栓体３０Ｂの製造が可能になる。なお、その場合には、外側端部の粗成形を行なう際に、成形面に突部を有する型を用いることにより、最終的に凹部３６となる第１窪み部をブランク材に形成することが可能になる。

　このように、本実施の形態におけるシリンダ型ガス発生器１Ｂおよびこれに具備されるガス発生器用栓体３０Ｂとすることにより、また上記おいて説明した本実施の形態におけるガス発生器用栓体の製造方法を採用することにより、高い強度を有しつつ従来に比して大幅に製造コストが削減できるガス発生器用栓体およびその製造方法ならびに当該ガス発生器用栓体を備えたガス発生器とすることができる。

　上述した本発明の実施の形態およびその変形例においては、栓体が組付けられた部分のシリンダ型ガス発生器の構成のみならず、栓体が組付けられた部分以外のシリンダ型ガス発生器の構成についても、その一例を挙げて詳細に説明を行なったが、栓体が組付けられた部分以外のシリンダ型ガス発生器の構成はこれに限定されるものではなく、当然にその変更が可能である。

　また、上述した本発明の実施の形態およびその変形例においては、外側端面および内側端面のうちのいずれか一方に凹部が設けられてなる栓体を例示して説明を行なったが、外側端面および内側端面の双方に凹部が設けられていてもよいし、また外側端面および内側端面のいずれにも凹部が設けられていなくともよい。

　また、上述した本発明の実施の形態においては、単一の多段式圧造装置にて複数回にわたって圧造加工を施すことで栓体を製造する場合を例示して説明を行なったが、複数の圧造装置を利用してこれを製造することとしてもよいし、圧造加工以外の鍛造加工によってこれを製造することとしてもよい。また、鍛造加工を行なう場合にも、これを冷間鍛造によって行なってもよいし、熱間鍛造によって行なってもよい。ただし、部品精度を高める観点からは、圧造加工または冷間鍛造加工によってこれを行なうことが好ましい。

　また、上述した本発明の実施の形態において示したように、単一の多段式圧造装置にて複数回にわたって圧造加工を施すことで栓体を製造する場合であっても、ダイおよびパンチを含む型の構成やトランスファー機構の構成等は、適宜その変更が可能であるし、また、工程の順序についても、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜その変更が可能である。

　さらには、上述した本発明の実施の形態においては、本発明をサイドエアバッグ装置に組み込まれるシリンダ型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、カーテンエアバッグ装置やニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグ装置等に組み込まれるシリンダ型ガス発生器や、シリンダ型ガス発生器と同様に長尺状の外形を有するいわゆるＴ字型ガス発生器にもその適用が可能である。

　このように、今回開示した上記実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

　１Ａ，１Ａ１～１Ａ３，１Ｂ　シリンダ型ガス発生器、１０　ハウジング本体、１１　ガス噴出口、１２，１３　かしめ部、２０　ホルダ、２１　貫通部、２２　環状溝部、２３　かしめ部、２４　凹状部、３０Ａ，３０Ａ１～３０Ａ３，３０Ｂ　栓体、３０’　ブランク材、３０ａ　外側端面、３０ｂ　内側端面、３０ｃ　周面、３１　胴部、３２　環状溝部、３３　外側フランジ部、３４　内側フランジ部、３５，３６　凹部、３５’　第２窪み部、３７　ストレート部、４０　点火器、４１　点火部、４２　端子ピン、４３　燃焼制御カバー、５０　仕切り部材、５１　隔壁部、５１ａ　スコア、５２　環状壁部、６０　コイルバネ、７０　密閉容器、７１　カップ体、７１ａ　頂壁部、７１ｂ　側壁部、７１ｂ１　開口端、７２　カバー体、７２ａ　底部、７２ｂ　巻き込み部、８０　ガス発生剤、８１　オートイグニッション剤、８２　区画部材、８３　コイルバネ、８３ａ　バネ部、８３ｂ　押圧部、９０　フィルタ、９１　中空部、１１１～１１３，１２１～１２３，１３１～１３３，１４１～１４４　型、１２３ａ，１３２ａ，１４１ａ　突部、１３３ａ　環状段差部、１５１～１５４　キャッチ、ＭＦ　鍛流線、Ｓ１　燃焼室、Ｓ１Ａ　ガス発生剤収容室、Ｓ１Ｂ　断熱層、Ｓ２　フィルタ室。

Claims (9)

1. 　ガス噴出口が設けられた長尺筒状のハウジング本体と、
   　前記ハウジング本体の内部に収容されたガス発生剤と、
   　前記ハウジング本体の軸方向の一方端を閉塞するとともに、前記ガス発生剤を燃焼させるための点火器が組付けられたホルダと、
   　前記ハウジング本体の軸方向の他方端を閉塞する栓体とを備え、
   　前記栓体は、相対して位置する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面を接続する周面とを含む略円盤状の金属製の部材からなり、
   　前記栓体は、略円柱状の胴部と、前記第１端面側に位置する前記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第１フランジ部と、前記第２端面側に位置する前記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第２フランジ部とを有し、
   　前記周面には、前記胴部、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部によって規定される環状溝部が位置し、
   　前記栓体は、前記第１端面および前記第２端面のいずれか一方が前記ハウジング本体の内部に面しかつ前記周面が前記ハウジング本体の内周面に面するように前記ハウジング本体の前記他方端に内挿され、前記環状溝部に対応する部分の前記ハウジング本体が径方向内側に向けて縮径させられて前記環状溝部に係合することにより、前記ハウジング本体にかしめ固定され、
   　前記環状溝部の表面を含む前記周面の表層に現われる部分の鍛流線が、前記周面において分断されることなく、前記周面に沿って前記第１端面から前記第２端面に達するように連続して延在している、ガス発生器。
2. 　前記第１端面および前記第２端面の少なくともいずれか一方に、凹部が設けられている、請求項１に記載のガス発生器。
3. 　相対して位置する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面を接続する周面とを含む略円盤状の金属製のガス発生器用栓体であって、
   　略円柱状の胴部と、
   　前記第１端面側に位置する前記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第１フランジ部と、
   　前記第２端面側に位置する前記胴部の軸方向端部から径方向外側に向けて突出する第２フランジ部とを備え、
   　前記周面には、前記胴部、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部によって規定される環状溝部が位置し、
   　前記環状溝部の表面を含む前記周面の表層に現われる部分の鍛流線が、前記周面において分断されることなく、前記周面に沿って前記第１端面から前記第２端面に達するように連続して延在している、ガス発生器用栓体。
4. 　前記第１端面および前記第２端面の少なくともいずれか一方に、凹部が設けられている、請求項３に記載のガス発生器用栓体。
5. 　相対して位置する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面を接続する周面とを含み、前記周面に周方向に沿って延びる環状溝部が設けられてなる略円盤状の金属製のガス発生器用栓体の製造方法であって、
   　圧延線材を軸方向と交差するように切断して略円柱状のブランク材を形成する工程と、
   　前記ブランク材を矯正する工程と、
   　矯正後の前記ブランク材の周面に前記環状溝部を形成する工程とを備え、
   　前記環状溝部を形成する工程が、
   　前記ブランク材の軸方向の一方の端部である第１端部を加圧流動させて当該第１端部に径方向外側に向けて突出する第１フランジ部を形成することにより、前記第１端面を含む前記第１端部の仕上げ成形を行なう工程と、
   　前記第１端部の仕上げ成形後において、前記ブランク材の周面に周方向において分割された複数の型を宛がいつつ、前記ブランク材の軸方向の他方の端部である第２端部を加圧流動させて当該第２端部に径方向外側に向けて突出する第２フランジ部を形成することにより、前記第２端面を含む前記第２端部の仕上げ成形を行なう工程と、を含んでいる、ガス発生器用栓体の製造方法。
6. 　前記環状溝部を形成する工程が、前記第１端部の仕上げ成形前に、前記ブランク材の前記第１端部を加圧流動させて当該第１端部に前記ブランク材の軸方向を深さ方向とする第１窪み部を形成することにより、前記第１端部の粗成形を行なう工程をさらに含み、
   　前記第１端部の仕上げ成形を行なう工程において、前記第１窪み部に挿入可能な突部を有する型を用いて前記第１端部を加圧流動させることにより、前記第１端部の仕上げ成形が行なわれる、請求項５に記載のガス発生器用栓体の製造方法。
7. 　前記環状溝部を形成する工程が、前記第２端部の仕上げ成形前に、前記ブランク材の前記第２端部を加圧流動させて当該第２端部に前記ブランク材の軸方向を深さ方向とする第２窪み部を形成することにより、前記第２端部の粗成形を行なう工程をさらに含み、
   　前記第２端部の仕上げ成形を行なう工程において、前記第２窪み部に挿入可能な突部を有する型を用いて前記第２端部を加圧流動させることにより、前記第２端部の仕上げ成形が行なわれる、請求項５または６に記載のガス発生器用栓体の製造方法。
8. 　前記ブランク材を矯正する工程および前記環状溝部を形成する工程が、いずれも圧造によって行なわれる、請求項５から７のいずれかに記載のガス発生器用栓体の製造方法。
9. 　前記ブランク材を形成する工程、前記ブランク材を矯正する工程および前記環状溝部を形成する工程が、単一の多段式圧造装置によって行なわれる、請求項８に記載のガス発生器用栓体の製造方法。

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