インフレーター
【課題】簡便にハウジングを形成できるインフレーターを提供すること。
【解決手段】インフレーター１は、周囲を囲むハウジング３が、天板部５を有した天井側部４と、底板部１２を有した底側部１１と、の二部品を溶接して形成される。天井側部４と底側部１１とは、相互に対応して、天板部５と底板部１２との外周縁相互を連結してハウジングの外側周壁部３ａを形成する周壁構成部８，２０と、ガス発生源室２６を配置させた中央室２５を形成する内側区画壁部３ｂを形成するための内側構成部１０，１４と、を備える。底側部１１の内側構成部１４は、連通口４０を配置させる連通口側構成部１５として、底板部１２からハウジング３の軸心Ｏに沿って延びるように、形成される。底側部１１の周壁構成部２０は、連通口側構成部１５の連通口４０の開口位置より、ハウジング３の軸心Ｏに沿う底板部１２からの高さを低くして、構成されている。
【解決手段】インフレーター１は、周囲を囲むハウジング３が、天板部５を有した天井側部４と、底板部１２を有した底側部１１と、の二部品を溶接して形成される。天井側部４と底側部１１とは、相互に対応して、天板部５と底板部１２との外周縁相互を連結してハウジングの外側周壁部３ａを形成する周壁構成部８，２０と、ガス発生源室２６を配置させた中央室２５を形成する内側区画壁部３ｂを形成するための内側構成部１０，１４と、を備える。底側部１１の内側構成部１４は、連通口４０を配置させる連通口側構成部１５として、底板部１２からハウジング３の軸心Ｏに沿って延びるように、形成される。底側部１１の周壁構成部２０は、連通口側構成部１５の連通口４０の開口位置より、ハウジング３の軸心Ｏに沿う底板部１２からの高さを低くして、構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転席用や助手席用等のエアバッグ装置のエアバッグを膨らませるためのガスを吐出させるインフレーターに関し、特に、ガス発生剤を収納したり加圧ガスを封入しているハウジングが、二部品から構成されているインフレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインフレーター、例えば、円板状のパイロタイプのインフレーターでは、燃焼時にガスを発生させるガス発生剤を収納した封入室を、円環状に配設させ、その中央の下部側のガス発生源室に、スクイブを配設して、その上方の中間室に、スクイブにより点火されて封入室内のガス発生剤を着火させる着火剤を、収納させていた（例えば、特許文献１）。このインフレーターでは、周囲を囲うハウジングが、相互に対向する天板部及び底板部と、天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、天板部と底板部との中央付近相互を連結する内側区画壁部と、を備えて構成されていた。内側区画壁部の周囲の外側周壁部との間は、封入室を構成して、内側区画壁部の内側は、ガス発生源室と中間室とを構成していた。そして、このインフレーターでは、ハウジングが、天板部、外側周壁部、及び、内側区画壁部を有した天井側部と、底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されており、構成部品点数の多いハウジングを備えたインフレーター（例えば、特許文献２，３参照）に比べて、簡便に、製造することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０３５８６５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４６０３９号公報
【特許文献３】特開平９−１２３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、二部品からハウジングを構成した従来のインフレーターでは、着火剤の火炎をガス発生剤に案内するように、内側区画壁部における着火剤を収納する中間室の部位に、内外周を貫通する連通口を開口させる必要がある。そして、この従来のインフレーターでは、連通口の配置位置が、天井側部の外側周壁部よって邪魔されて、連通口を開口させ難く、一層簡便に、ハウジングを形成する点で、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、簡便にハウジングを形成することができるインフレーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインフレーターは、周囲を囲むハウジングが、
相互に対向する天板部及び底板部と、天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、天板部と底板部との中央付近相互を連結して、ガス発生源室を配置させた中央室を形成する内側区画壁部と、を備え、
内側区画壁部における底板部側に配置させたガス発生源室から離れた天板部側に、内外周を貫通する連通口を開口させて、構成されるとともに、
天板部を有した天井側部と、底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されるインフレーターであって、
天井側部と底側部とが、相互に対応して、外側周壁部を形成する周壁構成部、及び、内側区画壁部を形成する内側構成部、を備え、
底側部の内側構成部が、連通口を配置させる連通口側構成部として、底板部からハウジングの軸心に沿って延びるように、形成され、
底側部の周壁構成部が、連通口側構成部の連通口の開口位置より、ハウジングの軸心に沿う底板部からの高さを低くして、構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るインフレーターでは、底側部の周壁構成部が、連通口側構成部の連通口の開口位置より、ハウジングの軸心に沿う底板部からの高さを低くするように構成され、底側部の連通口側構成部の連通口が、底側部自体の周壁構成部の先端より、高い位置に配置されることとなる。そのため、底側部の形成時において、連通口を穴開け加工する際、周壁構成部に邪魔されること無く、連通口側構成部の周囲から、連通口の加工位置に対し、筒状の連通口側構成部の軸直交方向に沿って、容易に、ドリル等の切削加工具を配置させることができ、円滑に穴開け加工することができて、簡便にハウジングを形成することができる。
【０００８】
したがって、本発明に係るインフレーターでは、連通口を形成する穴開け加工が容易となって、簡便に、ハウジングを形成することができる。
【０００９】
そして、本発明に係るインフレーターでは、外側周壁部と内側区画壁部とを、同心として円筒状に形成して、
底側部の連通口側構成部と周壁構成部との先端面を、それらの先端面より広い平面状とした部位となる天井側部の天板部の下面と、天井側部の前記周壁壁部の先端に設けられたフランジ部と、に対し、摩擦溶接して、
底側部の連通口側構成部と周壁構成部とを、天井側部に接合させることが望ましい。
【００１０】
このような構成では、底側部の側の連通口側構成部と周壁構成部との各々の先端面を、ともに、天井側部の広い平面状の部位に対して、溶接する態様であって、溶接部位が二箇所あっても、溶融する溶接代分を、主に、底側部の側で設定すればよく、寸法精度よく、溶接することができる。さらに、外側周壁部と内側区画壁部とが、同心とした円筒状であって、底側部の側の連通口側構成部と周壁構成部との先端面相互が、同心とした円環状となり、天井側部と底側部との溶接部位相互を突き合わせて、ハウジングの軸心を中心として、天井側部と底側部とを相対的に回転させるだけで、精度よく、簡便に、両者を摩擦溶接することができる。
【００１１】
また、本発明に係るインフレーターは、ハイブリッドインフレーターとして使用することができる。この場合、底側部の底板部には、連通口側構成部の内周側を開口させる挿通孔を設ける。また、内側区画壁部には、中央室をガス発生源室とガス発生源室からの燃焼ガスを流入させる中間室との２室にハウジングの軸心に沿って区画し、かつ、燃焼ガスを中間室に噴出させる噴出口を有した中間壁部、を設ける。さらに、天板部は、ガス吐出口を配設させた吐出室を、流出口を介在させて中間室と連通させつつ、中央から突出させるように、配設する。そして、噴出口と流出口は、それぞれ、燃焼ガスの発生時に破裂可能な破裂板によって塞ぐ。また、燃焼ガスを発生させるガス発生剤とガス発生剤を燃焼させるように着火させるスクイブとを有して構成されるガス発生器を、連通口側構成部の内周側のガス発生源室内に収納固定し、さらに、加圧ガスを、ハウジング内の中央室の周囲に封入させれば、ハイブリッドインフレーターを構成できる。このハイブリッドインフレーターでは、作動時に、スクイブの着火によりガス発生剤が燃焼して燃焼ガスを発生させる。そして、噴出口が破裂板を破裂させて開口することから、燃焼ガスは、噴出口から中間室に流入し、さらに、連通口を経て、ガス封入室内の加圧ガスを昇温昇圧する。そのため、流出口が、加圧ガスの昇圧された圧力と燃焼ガスの圧力とによって、破裂板を破裂させて開口することから、燃焼ガスと加圧ガスとが、流出口を経て、吐出室に流入し、吐出室のガス吐出口から吐出されることとなる。
【００１２】
そして、このハイブリッドインフレーターでは、溶接完了後のハウジングに対して、ガス発生器と加圧ガスとを組み付けたり封入することができて、ハウジングの溶接途中で、ガス発生器等をハウジング内に配設しなくともよく、容易に製造することができる。
【００１３】
この場合、底側部の底板部に、挿通孔の周縁から外方へ突出する組付筒部を設け、組付筒部を、ガス発生源室内に収納されたガス発生器の底部側を押えるように、挿通孔側に折り曲げてかしめることによって、ガス発生器をガス発生源室内に固定する構成とすれば、ガス発生器の固定も容易となり、一層、簡便に、インフレーターを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る一実施形態のインフレーターの縦断面図である。
【図２】実施形態のインフレーターの斜視図である。
【図３】実施形態のインフレーターの概略横断面であり、図１のIII−III部位に対応する。
【図４】実施形態のインフレーターの概略横断面であり、図１のIV−IV部位に対応する。
【図５】実施形態のインフレーターの作動時の状態を順に示す縦断面図である。
【図６】実施形態のハウジングの製造を示す縦断面図である。
【図７】実施形態のインフレーターの製造を示す縦断面図である。
【図８】実施形態のハウジングの底側部の製造を順に示す図である。
【図９】実施形態のハウジングの底側部を製造を順に示す図であり、図８の後を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のインフレーター１は、図１〜３に示すように、ディスクタイプとしたハイブリッドインフレーターであり、円柱状のハウジング３内の外周側に、円環状のガス封入室２２を配設させるとともに、ガス封入室２２の内側において、下方から上方にかけて、直列的に、ガス発生源室２６、中間室３７、及び、吐出室４５、を配設させて構成されている。そして、ハウジング３は、相互に対向する天板部５及び底板部１２と、天板部５と底板部１２との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部３ａと、天板部５と底板部１２との中央付近相互を連結して、ガス発生源室２６を配置させた中央室２５を形成する内側区画壁部３ｂと、を備えて構成されてい。内側区画壁部３ｂには、底板部１２側に、ガス発生源室２６が配設され、底板部１２から離れた天板部５側に、内外周を貫通する複数の連通口４０が、開口されている。さらに、このハウジング３は、鋼等の金属から形成されて、天板部５を有した天井側部４と、底板部１２を有した底側部１１と、の二部品を摩擦溶接して形成されている。
【００１６】
天井側部４は、ハウジング３の上部側に配置されて、円板状の既述の天板部５と、天板部５の外周縁から底側部１１側の下方へ円筒状に延びる周壁構成部８と、を備えて構成されている。周壁構成部８の下端には、外方へ突出するフランジ部９が配設され、フランジ部９には、インフレーター１を所定箇所に取り付けるための取付孔９ａが、配設されている。この周壁構成部８は、底側部１１の後述する周壁構成部２０と接合されて、ハウジング３の円筒状の外側周壁部３ａを形成している。
【００１７】
天井側部４の天板部５の中央には、円柱状に上方へ突出する突出部６が配設されている。突出部６は、吐出室４５の外壁を構成するものであり、円筒状の周壁６ａには、ハウジング３の軸心Ｏと直交するように混合ガスＣＧ（図５のＢ参照）を吐出する円形に開口した複数のガス吐出口４７が、配設されている。ガス吐出口４７は、実施形態の場合、ハウジング３の軸心Ｏを中心とした周方向に沿って等間隔として、４個配設されている。
【００１８】
底側部１１は、ハウジング３の下部側に配置されて、円環状の底板部１２と、底板部１２の外縁から天板部５側の上方へ延びる周壁構成部２０と、を備えて構成されている。周壁構成部２０は、天井側部４の周壁構成部８のフランジ部９の下面９ｂと接合されて、ハウジング３の外側周壁部３ａを形成している。
【００１９】
底板部１２の中央に開口している挿通孔１２ａの内縁には、天板部５側の上方へ延びる円筒状の連通口側構成部１５と、下方に延びる組付筒部１３と、が配設されている。さらに、連通口側構成部１５の内周側には、連通口側構成部１５の内周側を塞ぐように、円板状の中間壁部１８が形成されている。
【００２０】
連通口側構成部１５は、中間壁部１８を間にして、底板部１２側の内底側壁部１６と、天板部５側の内天側壁部１７と、から構成されている。中間壁部１８は、ガス発生源室２６と中間室３７とを区画する部位であり、中央に、円形に開口した噴出口３４が形成されている。この連通口側構成部１５は、天井側部４の側の内側構成部１０とともに、ハウジング３の内側区画壁部３ｂを構成することとなる底側部１１の側の内側構成部１４、としている。なお、実施形態の場合、天井側部４の内側構成部１０は、天板部５の下面５ａ側における突出部６の周縁における平面の円環状の部位から構成され、底側部１１の内側構成部１４は、中央室２５の周囲の底板部１２から天板部５までの全域に配置される連通口側構成部１５から、構成されている。また、実施形態の場合、外側周壁部３ａと、内側区画壁部３ｂを構成する連通口側構成部１５と、は、ハウジング３の軸心Ｏの位置に、相互の中心を一致させた同心として構成されて、ともに、円筒状に形成されている。
【００２１】
そして、連通口側構成部１５の中間壁部１８より下方の内底側壁部１６は、ガス発生源室２６とガス封入室２２とを区画する円筒状の区画壁を構成し、中間壁部１８より上方の内天側壁部１７は、ガス封入室２２と中間室３７とを区画する円筒状の区画壁を構成している。さらに、内天側壁部１７は、天板部５より中間壁部１８に接近した位置に、円形に開口させた複数の連通口４０を開口させている。そして、連通口４０のハウジング３の軸心Ｏに沿った（軸方向に沿った）開口位置は、底側部１１の周壁構成部２０の先端２０ａより、天板部５側に接近するように、底板部１２からの高さを、高くするように、構成されている。すなわち、底板部１２からの連通口４０までの高さ寸法Ｈ２が、底板部１２からの周壁構成部２０の先端２０ａまでの高さ寸法Ｈ１より、大きく設定されている（図６のＡ参照）。
【００２２】
さらに、連通口４０は、ハウジング３の軸心Ｏを中心として、放射状に８個配設され、それぞれ、一個分のガス吐出口４７の開口より大きく開口されている。そして、これらの連通口４０は、ガス発生源室２６で発生した燃焼ガスＦＧをガス封入室２２側に導入させ、かつ、燃焼ガスＦＧに昇温昇圧されたガス封入室２２内の加圧ガスＰＧを、中間室３７側に流入させる昇温用連通路３９を構成している（図５参照）。
【００２３】
底板部１２の挿通孔１２ａの内縁から下方に延びる組付筒部１３は、ガス発生器２７をガス発生源室２６に固定するかしめ部位としている。
【００２４】
そして、このインフレーター１では、加圧ガスＰＧを封入させたガス封入室２２が、円環状として、天井側部４の天板部５と底側部１１の底板部１２との間で、内外周を、連通口側構成部１５と周壁構成部８，２０相互とにより、囲まれて形成されている。実施形態の場合、加圧ガスＰＧは、アルゴン等の不活性ガスが使用されている。なお、底板部１２には、加圧ガスＰＧをガス封入室２２に封入するために開口させた封入口２３と、加圧ガスＰＧを封入した後に、封入口２３を塞ぐ封止ピン２４と、が配設されている。
【００２５】
ガス発生源室２６は、ガス封入室２２の内側の底板部１２側に設けられ、中間壁部１８の底板部１２側における内底側壁部１６に囲まれて配設されている。ガス発生源室２６には、組付筒部１３の下端のかしめ部１３ａのかしめにより、ホルダ３０の底部側の鍔部３０ａが、底板部１２の挿通孔１２ａの周縁に固定されて、ガス発生器２７が、配設されている。ガス発生器２７は、燃焼時に、火炎を含んだ窒素ガス等の燃焼ガスＦＧを発生させるガス発生剤２９が、アルミニウム合金等のカップ３１内に収納されるとともに、ガス発生剤２９を着火させるスクイブ２８とカップ３１とが円板状のホルダ３０に組み付けられて構成されている。ホルダ３０から離れたカップ３１の天井壁３２には、ガス発生剤２９が燃焼して発生した燃焼ガスＦＧに押し開かれる複数の三角板状のフラップ３２ａが配設されている。フラップ３２ａの周縁には、切れ目を入れた破断予定部３２ｂが放射状に配設され、各フラップ３２ａが、ハウジング３の軸心Ｏ側から周縁に向かって開くように、構成されている。
【００２６】
なお、ガス発生剤２９の燃焼した燃焼ガスＦＧは、加圧ガスＰＧを昇温昇圧させる加熱媒体ＦＧとも言えることから、ガス発生剤２９は、燃焼させて加熱媒体ＦＧを発生させる熱媒体発生剤２９、ガス発生源室２６は、熱媒体発生源室２６、ガス発生器２７は、熱媒体発生器２７、と言い換えることもできる。
【００２７】
また、実施形態では、ガス発生剤（熱媒体発生剤）２９を構成する組成物が、主成分のＭｇ／Ａｌ合金に酸化剤やバインダを含有させたものが使用されており、その燃焼時、高温の気体成分より火炎を多く発生させた状態の加熱媒体（燃焼ガス）ＦＧとなって、その火炎成分の多い燃焼ガスＦＧにより、主に、加圧ガスＰＧの昇温を促進させている。
【００２８】
そして、中間壁部１８に設けられた噴出口３４は、金属板等からなる第１破裂板３５によって塞がれており、第１破裂板３５は、燃焼ガスＦＧの発生時に、その衝撃波や圧力、あるいは、熱等により、破裂される。
【００２９】
中間室３７は、天板部５と中間壁部１８との間で、換言すれば、吐出室４５とガス発生源室２６との間で、内天側壁部１７で囲まれた部位に配設されている。中間室３７は、既述したように、内天側壁部１７に設けられた昇温用連通路３９を構成する複数（実施形態では６個）の連通口４０により、ガス封入室２２と連通されている。
【００３０】
吐出室４５は、天板部５の突出部６内に設けられて、既述したように、複数（実施形態では４個）のガス吐出口４７を備えて構成されている。そして、吐出室４５は、中間室３７との間に、金属製の第２破裂板４３によって塞がれた流出口４２を配設させている。流出口４２は、天板部５の突出部６の内周縁に配設され、昇温昇圧された加圧ガスＰＧと燃焼ガスＦＧとの混合ガスＣＧの圧力の作用時、第２破裂板４３が破裂することにより開口する。その際、混合ガスＣＧは、開口した流出口４２を経て、中間室３７から流出されて吐出室４５内に流入し、そして、ガス吐出口４７から吐出されることとなる。
【００３１】
なお、実施形態の場合、第２破裂板４３は、ガス発生源室２６内で発生した燃焼ガスＦＧが、第１破裂板３５を破裂させて中間室３７に流入しても、直ちに破裂しないように設定されている。すなわち、中間室３７に流入した燃焼ガスＦＧが、昇温用連通路３９を経て、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧを昇温昇圧できるように、第２破裂板４３は、中間壁部１８からの距離Ｌや肉厚ｔが考慮されて、強度が設定されている。そして、実施形態の場合、第２破裂板４３は、中間室３７内が９０ＭＰａ以上となった際に、破裂するように設定されている。ちなみに、ガス封入室２２に封入した加圧ガスＰＧは、４０ＭＰａとしている。
【００３２】
この実施形態のインフレーター１の製造について説明すると、まず、天井側部４は、切削加工等で形成しておく。一方、底側部１１は、主に、鍛造加工により形成するものであり、ブロック素材Ｂから、図８のＡ〜Ｄに示すように、底板部１２と連通口側構成部１５との一部を、順次、据込加工等により形成して、さらに、図８のＥ，Ｆに示すように、噴出口３４を備えない状態の中間壁部１８を形成するとともに、周壁構成部２０の一部を形成する。そして、図９のＡ，Ｂに示すように、噴出口３４を打ち抜いて形成するとともに、図９のＤ，Ｅに示すように、連通口側構成部１５と周壁構成部２０との底板部１２からの高さ寸法を整える。そして、内天側壁部１７に、連通口４０を穴開け加工して形成すれば（図６のＡ参照）、底側部１１を形成することができる。
【００３３】
その後、図６のＡに示すように、天井側部４の流出口４２の周縁に、第２破裂板４３を固着させ、かつ、底側部１１の噴出口３４の周縁に、第１破裂板３５を固着させる。ついで、図６のＡ，Ｂに示すように、天井側部４と底側部１１とを、摩擦溶接により、相互に結合する。この時、底側部１１の連通口側構成部１５の先端１５ａの端面（先端面）１５ｂを、天井側部４の天板部５の下面５ａにおける平面状の内側構成部１０に圧接させるとともに、底側部１１の周壁構成部２０の先端２０ａの端面（先端面）２０ｂを、天井側部４の周壁構成部８の下端における平面状のフランジ部９の下面９ｂに圧接させて、ハウジング３の軸心３を回転中心として、相対的に逆方向に回転させ、その際の摩擦熱を利用して、両者を結合すれば、ハウジング３を製造することができる。
【００３４】
ハウジング３を製造したならば、図７のＡに示すように、封入口２３から加圧ガスＰＧをガス封入室２２内に封入して、封止ピン２４によって封入口２３を塞ぐ。ついで、図７のＢに示すように、挿通孔１２ａから連通口側構成部１５のガス発生源室２６内に、ガス発生器２７を挿入し、ホルダ３０の鍔部３０ａを内底側壁部１６の段差部１６ａに当て、さらに、組付筒部１３のかしめ部１３ａを、ホルダ３０の底部側における鍔部３０ａの底面３０ｂに当てるように、挿通孔１２ａ側に折り曲げてかしめれば、ガス発生器２７を、ガス発生源室２６内に固定することができて、インフレーター１の製造を完了させることができる。
【００３５】
このようにして製造した実施形態のインフレーター１では、作動時、まず、図１、図５のＡに示すように、ガス発生源室２６内のガス発生剤２９が、スクイブ２８の点火により着火されて燃焼し、燃焼ガスＦＧを発生させる。そして、その燃焼ガスＦＧの衝撃波、圧力、熱、あるいは、押し開かれるフラップ３２ａの衝突等により、第１破裂板３５が破裂して、噴出口３４が開口する。そのため、まず、燃焼ガスＦＧが、噴出口３４を経て、ガス発生源室２６から中間室３７に流入する。そして、中間室３７に流入した燃焼ガスＦＧは、昇温用連通路３９の各連通口４０を経て、ガス封入室２２内に流入し、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧが昇温される。そのため、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧは、圧力が高まって、図５のＢに示すように、燃焼ガスＦＧとともに、第２破裂板４３を破裂させる。その結果、昇温昇圧された加圧ガスＰＧが、昇温用連通路３９の連通口４０を経て、ガス封入室２２から中間室３７に流入し、燃焼ガスＦＧと混合されて混合ガスＣＧとなり、この混合ガスＣＧが、第２破裂板４３の破裂で開口した流出口４２を経て、吐出室４５に流入し、さらに、ガス吐出口４７から吐出されることとなる。
【００３６】
そして、実施形態のインフレーター１では、底側部１１の周壁構成部２０が、連通口側構成部１５の連通口４０の開口位置より、ハウジング３の軸方向に沿う（軸心Ｏに沿う）底板部１２からの高さを低くするように構成され、底側部１１の連通口側構成部１５の連通口４０が、底側部１１自体の周壁構成部２０の先端２０ａより、高い位置に配置されている。そのため、底側部１１の形成時において、連通口４０を穴開け加工する際、周壁構成部２０に邪魔されること無く、連通口側構成部１５の周囲から、連通口４０の加工位置に対し、筒状の連通口側構成部１５の軸直交方向に沿って、容易に、ドリル等の切削加工具を配置させることができ、円滑に穴開け加工することができて、簡便にハウジング３を形成することができる。
【００３７】
したがって、実施形態のインフレーター１では、連通口４０を形成する穴開け加工が容易となって、簡便に、ハウジング３を形成することができる。
【００３８】
そして、実施形態のインフレーター１では、外側周壁部３ａと内側区画壁部３ｂとが、同心として円筒状に形成され、底側部１１の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との先端面１５ｂ，２０ｂを、それらの先端面１５ｂ，２０ｂより広い平面状とした部位となる天井側部４の天板部５の下面５ａと、天井側部４の周壁構成部８の先端に設けられたフランジ部９の下面９ｂと、に対し、摩擦溶接して、底側部１１の連通口側構成部１５と周壁構成部２０とを、天井側部４に接合させている。そのため、底側部１１の側の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との各々の先端面１５ｂ，２０ｂを、ともに、天井側部４の広い平面状の部位に対して、溶接する態様であって、溶接部位Ｗ１，Ｗ２が二箇所あっても、溶融する溶接代分を、主に、底側部１１の先端１５ａ，２０ａ側で設定すればよく、寸法精度よく、溶接することができる。さらに、外側周壁部３ａと内側区画壁部３ｂとが、同心とした円筒状であって、底側部１１の側の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との先端面１５ｂ，２０ｂ相互が、同心とした円環状となり、天井側部４と底側部１１との溶接部位Ｗ１，Ｗ２相互を突き合わせて、ハウジング３の軸心Ｏを中心として、天井側部４と底側部１１とを相対的に回転させるだけで、精度よく、簡便に、両者を摩擦溶接することができる。
【００３９】
なお、上記の点を考慮しなければ、外側周壁部３ａや内側区画壁部３ｂを、天井側部４と底側部１１との両者から筒状に延ばした周壁構成部８，２０や内側構成部１０，１４の端面相互を、突き合わせて溶接してもよい。さらに、溶接は、摩擦溶接ばかりで無く、抵抗溶接やレーザ溶接等を利用していもよい。但し、抵抗溶接では二箇所の溶接となって、大電流が必要となり、また、レーザ溶接では、内側区画壁部の部位の溶接に、何箇所もレーザを照射する必要が生じて、実施形態の摩擦溶接に比べて、簡便に、天井側部と底側部との溶接を行い難い。
【００４０】
また、実施形態のインフレーター１では、ハイブリッドインフレーターとして構成され、そして、天井側部４と底側部１１との溶接完了後のハウジング３に対して、図７のＡ，Ｂに示すように、ガス発生器２７と加圧ガスＰＧとを組み付けたり封入することができて、ハウジング３の溶接途中で、ガス発生器２７等をハウジング３内に配設しなくともよく、容易に製造することができる。
【００４１】
さらに、実施形態の場合、底側部１１の底板部１２に、挿通孔１２ａの周縁から外方へ突出する組付筒部１３が設けられ、組付筒部１３を、ガス発生源室２６内に収納されたガス発生器２７の底部側のホルダ３０の鍔部３０ａを押えるように、挿通孔１２ａ側に折り曲げてかしめることによって、ガス発生器２７をガス発生源室２６内に固定している。そのため、このような構成では、ガス発生器２７の固定も容易となり、一層、簡便に、インフレーター１を製造することができる。
【００４２】
勿論、上記の点を考慮しなければ、パイロタイプのインフレーターに、本願発明を適用してもよい。この場合、天板部５には、突出部６を設けずに、ガス封入室２２にガス発生剤を封入し、中間室３７に、ガス封入室２２に封入したガス発生剤の着火剤を充填し、ガス発生源室にスクイブを収納し、ガス吐出口は、外側周壁部３ａに配設させればよい。
【００４３】
また、実施形態のインフレーター１では、作動時におけるガス吐出口４７から吐出される混合ガスＣＧの加圧ガスＰＧ分は、作動前のガス封入室２２に流入されていた状態より、昇温用連通路３９を経てガス封入室２２内に流入した燃焼ガスＦＧによって、積極的に、昇温昇圧されており、インフレーター１がコンパクトに構成されていても、混合ガスＣＧは、容積を増大させて、高い圧力の状態で、ガス吐出口４７から吐出されることとなり、インフレーター１の出力が高められることとなる。
【００４４】
したがって、実施形態のインフレーター１では、高出力で、かつ、コンパクトに構成することができる。
【００４５】
さらに、実施形態のインフレーター１では、昇温用連通路３９が、ガス封入室２２と中間室３７との間の円筒状の区画壁としての内天側壁部１７に、周方向に沿って、放射状に複数の連通口４０を設けて構成されるとともに、連通口４０の開口面積の総和を、ガス吐出口４７の開口面積の総和より、大きくするように設定されている。ちなみに、実施形態の場合、連通口４０自体が、ガス吐出口４７より大きな円形の開口として、そして、連通口４０の数が、ガス吐出口４７の４個より多い６個としており、連通口４０の開口面積の総和が、ガス吐出口４７の開口面積の総和より、大きくしている。そのため、実施形態では、第２破裂板４３の破裂後にガス発生源室２６内で燃焼ガスＦＧが発生していても、その燃焼ガスＦＧは、ガス吐出口４７の開口面積が狭いことから、直ちに、中間室３７と吐出室４５とを経てガス吐出口４７から流出せずに、開口面積の広い連通口４０を経て、ガス封入室２２内に残留している加圧ガスＰＧを昇温昇圧させることとなる。そのため、燃焼ガスＦＧが、ガス封入室２２内に封入していた加圧ガスＰＧを、第２破裂板４３の破裂前のみならず、破裂後においても、昇温昇圧させて、ガス吐出口４７から吐出させることができる。
【００４６】
その結果、実施形態のインフレーター１は、混合ガスＣＧの吐出中においても、極力、高出力を維持して、混合ガスＣＧを吐出することができる。勿論、連通口４０は、その開口面積が大きいことから、第２破裂板４３を破裂させる前に、ガス発生源室２６で発生させた燃焼ガスＦＧを、火炎を含めて、ガス封入室２２に流入させ易く、ガス封入室２２の加圧ガスＰＧを迅速に昇温昇圧することができて、インフレーター１の出力を高めることができる。
【００４７】
さらに実施形態では、連通口４０が、内天側壁部１７における吐出室４５とガス発生源室２６との間の中間位置より、ガス発生源室２６側に片寄って配設されている。そのため、実施形態では、第２破裂板４３を破裂させる前に、ガス発生源室２６で発生させた燃焼ガスＦＧが、火炎を含めて、連通口４０を経て、ガス封入室２２に流入させ易くなって、一層、ガス封入室２２の加圧ガスＰＧを迅速に昇温昇圧することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…（ハイブリッド）インフレーター、
３…ハウジング、
３ａ…外側周壁部、
３ｂ…内側区画壁部、
４…天井側部、
５…天板部、
６…突出部、
８…（天井側部の）周壁構成部、
１０…（天井側部の）内側構成部、
１１…底側部、
１２…底板部、
１３…組付筒部、
１４…（底側部の）内側構成部、
１５…連通口側構成部、
１７…（区画壁）内天側壁部、
２０…（底側部の）周壁構成部、
２２…ガス封入室、
２５…中央室、
２６…ガス発生源室、
２７…ガス発生器、
２８…スクイブ、
２９…ガス発生剤、
３４…噴出口、
３５…第１破裂板、
３７…中間室、
４０…連通口、
４２…流出口、
４３…第２破裂板、
４５…吐出室、
４７…ガス吐出口、
ＰＧ…加圧ガス、
ＦＧ…燃焼ガス、
ＣＧ…混合ガス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転席用や助手席用等のエアバッグ装置のエアバッグを膨らませるためのガスを吐出させるインフレーターに関し、特に、ガス発生剤を収納したり加圧ガスを封入しているハウジングが、二部品から構成されているインフレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインフレーター、例えば、円板状のパイロタイプのインフレーターでは、燃焼時にガスを発生させるガス発生剤を収納した封入室を、円環状に配設させ、その中央の下部側のガス発生源室に、スクイブを配設して、その上方の中間室に、スクイブにより点火されて封入室内のガス発生剤を着火させる着火剤を、収納させていた（例えば、特許文献１）。このインフレーターでは、周囲を囲うハウジングが、相互に対向する天板部及び底板部と、天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、天板部と底板部との中央付近相互を連結する内側区画壁部と、を備えて構成されていた。内側区画壁部の周囲の外側周壁部との間は、封入室を構成して、内側区画壁部の内側は、ガス発生源室と中間室とを構成していた。そして、このインフレーターでは、ハウジングが、天板部、外側周壁部、及び、内側区画壁部を有した天井側部と、底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されており、構成部品点数の多いハウジングを備えたインフレーター（例えば、特許文献２，３参照）に比べて、簡便に、製造することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０３５８６５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４６０３９号公報
【特許文献３】特開平９−１２３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、二部品からハウジングを構成した従来のインフレーターでは、着火剤の火炎をガス発生剤に案内するように、内側区画壁部における着火剤を収納する中間室の部位に、内外周を貫通する連通口を開口させる必要がある。そして、この従来のインフレーターでは、連通口の配置位置が、天井側部の外側周壁部よって邪魔されて、連通口を開口させ難く、一層簡便に、ハウジングを形成する点で、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、簡便にハウジングを形成することができるインフレーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインフレーターは、周囲を囲むハウジングが、
相互に対向する天板部及び底板部と、天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、天板部と底板部との中央付近相互を連結して、ガス発生源室を配置させた中央室を形成する内側区画壁部と、を備え、
内側区画壁部における底板部側に配置させたガス発生源室から離れた天板部側に、内外周を貫通する連通口を開口させて、構成されるとともに、
天板部を有した天井側部と、底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されるインフレーターであって、
天井側部と底側部とが、相互に対応して、外側周壁部を形成する周壁構成部、及び、内側区画壁部を形成する内側構成部、を備え、
底側部の内側構成部が、連通口を配置させる連通口側構成部として、底板部からハウジングの軸心に沿って延びるように、形成され、
底側部の周壁構成部が、連通口側構成部の連通口の開口位置より、ハウジングの軸心に沿う底板部からの高さを低くして、構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るインフレーターでは、底側部の周壁構成部が、連通口側構成部の連通口の開口位置より、ハウジングの軸心に沿う底板部からの高さを低くするように構成され、底側部の連通口側構成部の連通口が、底側部自体の周壁構成部の先端より、高い位置に配置されることとなる。そのため、底側部の形成時において、連通口を穴開け加工する際、周壁構成部に邪魔されること無く、連通口側構成部の周囲から、連通口の加工位置に対し、筒状の連通口側構成部の軸直交方向に沿って、容易に、ドリル等の切削加工具を配置させることができ、円滑に穴開け加工することができて、簡便にハウジングを形成することができる。
【０００８】
したがって、本発明に係るインフレーターでは、連通口を形成する穴開け加工が容易となって、簡便に、ハウジングを形成することができる。
【０００９】
そして、本発明に係るインフレーターでは、外側周壁部と内側区画壁部とを、同心として円筒状に形成して、
底側部の連通口側構成部と周壁構成部との先端面を、それらの先端面より広い平面状とした部位となる天井側部の天板部の下面と、天井側部の前記周壁壁部の先端に設けられたフランジ部と、に対し、摩擦溶接して、
底側部の連通口側構成部と周壁構成部とを、天井側部に接合させることが望ましい。
【００１０】
このような構成では、底側部の側の連通口側構成部と周壁構成部との各々の先端面を、ともに、天井側部の広い平面状の部位に対して、溶接する態様であって、溶接部位が二箇所あっても、溶融する溶接代分を、主に、底側部の側で設定すればよく、寸法精度よく、溶接することができる。さらに、外側周壁部と内側区画壁部とが、同心とした円筒状であって、底側部の側の連通口側構成部と周壁構成部との先端面相互が、同心とした円環状となり、天井側部と底側部との溶接部位相互を突き合わせて、ハウジングの軸心を中心として、天井側部と底側部とを相対的に回転させるだけで、精度よく、簡便に、両者を摩擦溶接することができる。
【００１１】
また、本発明に係るインフレーターは、ハイブリッドインフレーターとして使用することができる。この場合、底側部の底板部には、連通口側構成部の内周側を開口させる挿通孔を設ける。また、内側区画壁部には、中央室をガス発生源室とガス発生源室からの燃焼ガスを流入させる中間室との２室にハウジングの軸心に沿って区画し、かつ、燃焼ガスを中間室に噴出させる噴出口を有した中間壁部、を設ける。さらに、天板部は、ガス吐出口を配設させた吐出室を、流出口を介在させて中間室と連通させつつ、中央から突出させるように、配設する。そして、噴出口と流出口は、それぞれ、燃焼ガスの発生時に破裂可能な破裂板によって塞ぐ。また、燃焼ガスを発生させるガス発生剤とガス発生剤を燃焼させるように着火させるスクイブとを有して構成されるガス発生器を、連通口側構成部の内周側のガス発生源室内に収納固定し、さらに、加圧ガスを、ハウジング内の中央室の周囲に封入させれば、ハイブリッドインフレーターを構成できる。このハイブリッドインフレーターでは、作動時に、スクイブの着火によりガス発生剤が燃焼して燃焼ガスを発生させる。そして、噴出口が破裂板を破裂させて開口することから、燃焼ガスは、噴出口から中間室に流入し、さらに、連通口を経て、ガス封入室内の加圧ガスを昇温昇圧する。そのため、流出口が、加圧ガスの昇圧された圧力と燃焼ガスの圧力とによって、破裂板を破裂させて開口することから、燃焼ガスと加圧ガスとが、流出口を経て、吐出室に流入し、吐出室のガス吐出口から吐出されることとなる。
【００１２】
そして、このハイブリッドインフレーターでは、溶接完了後のハウジングに対して、ガス発生器と加圧ガスとを組み付けたり封入することができて、ハウジングの溶接途中で、ガス発生器等をハウジング内に配設しなくともよく、容易に製造することができる。
【００１３】
この場合、底側部の底板部に、挿通孔の周縁から外方へ突出する組付筒部を設け、組付筒部を、ガス発生源室内に収納されたガス発生器の底部側を押えるように、挿通孔側に折り曲げてかしめることによって、ガス発生器をガス発生源室内に固定する構成とすれば、ガス発生器の固定も容易となり、一層、簡便に、インフレーターを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る一実施形態のインフレーターの縦断面図である。
【図２】実施形態のインフレーターの斜視図である。
【図３】実施形態のインフレーターの概略横断面であり、図１のIII−III部位に対応する。
【図４】実施形態のインフレーターの概略横断面であり、図１のIV−IV部位に対応する。
【図５】実施形態のインフレーターの作動時の状態を順に示す縦断面図である。
【図６】実施形態のハウジングの製造を示す縦断面図である。
【図７】実施形態のインフレーターの製造を示す縦断面図である。
【図８】実施形態のハウジングの底側部の製造を順に示す図である。
【図９】実施形態のハウジングの底側部を製造を順に示す図であり、図８の後を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のインフレーター１は、図１〜３に示すように、ディスクタイプとしたハイブリッドインフレーターであり、円柱状のハウジング３内の外周側に、円環状のガス封入室２２を配設させるとともに、ガス封入室２２の内側において、下方から上方にかけて、直列的に、ガス発生源室２６、中間室３７、及び、吐出室４５、を配設させて構成されている。そして、ハウジング３は、相互に対向する天板部５及び底板部１２と、天板部５と底板部１２との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部３ａと、天板部５と底板部１２との中央付近相互を連結して、ガス発生源室２６を配置させた中央室２５を形成する内側区画壁部３ｂと、を備えて構成されてい。内側区画壁部３ｂには、底板部１２側に、ガス発生源室２６が配設され、底板部１２から離れた天板部５側に、内外周を貫通する複数の連通口４０が、開口されている。さらに、このハウジング３は、鋼等の金属から形成されて、天板部５を有した天井側部４と、底板部１２を有した底側部１１と、の二部品を摩擦溶接して形成されている。
【００１６】
天井側部４は、ハウジング３の上部側に配置されて、円板状の既述の天板部５と、天板部５の外周縁から底側部１１側の下方へ円筒状に延びる周壁構成部８と、を備えて構成されている。周壁構成部８の下端には、外方へ突出するフランジ部９が配設され、フランジ部９には、インフレーター１を所定箇所に取り付けるための取付孔９ａが、配設されている。この周壁構成部８は、底側部１１の後述する周壁構成部２０と接合されて、ハウジング３の円筒状の外側周壁部３ａを形成している。
【００１７】
天井側部４の天板部５の中央には、円柱状に上方へ突出する突出部６が配設されている。突出部６は、吐出室４５の外壁を構成するものであり、円筒状の周壁６ａには、ハウジング３の軸心Ｏと直交するように混合ガスＣＧ（図５のＢ参照）を吐出する円形に開口した複数のガス吐出口４７が、配設されている。ガス吐出口４７は、実施形態の場合、ハウジング３の軸心Ｏを中心とした周方向に沿って等間隔として、４個配設されている。
【００１８】
底側部１１は、ハウジング３の下部側に配置されて、円環状の底板部１２と、底板部１２の外縁から天板部５側の上方へ延びる周壁構成部２０と、を備えて構成されている。周壁構成部２０は、天井側部４の周壁構成部８のフランジ部９の下面９ｂと接合されて、ハウジング３の外側周壁部３ａを形成している。
【００１９】
底板部１２の中央に開口している挿通孔１２ａの内縁には、天板部５側の上方へ延びる円筒状の連通口側構成部１５と、下方に延びる組付筒部１３と、が配設されている。さらに、連通口側構成部１５の内周側には、連通口側構成部１５の内周側を塞ぐように、円板状の中間壁部１８が形成されている。
【００２０】
連通口側構成部１５は、中間壁部１８を間にして、底板部１２側の内底側壁部１６と、天板部５側の内天側壁部１７と、から構成されている。中間壁部１８は、ガス発生源室２６と中間室３７とを区画する部位であり、中央に、円形に開口した噴出口３４が形成されている。この連通口側構成部１５は、天井側部４の側の内側構成部１０とともに、ハウジング３の内側区画壁部３ｂを構成することとなる底側部１１の側の内側構成部１４、としている。なお、実施形態の場合、天井側部４の内側構成部１０は、天板部５の下面５ａ側における突出部６の周縁における平面の円環状の部位から構成され、底側部１１の内側構成部１４は、中央室２５の周囲の底板部１２から天板部５までの全域に配置される連通口側構成部１５から、構成されている。また、実施形態の場合、外側周壁部３ａと、内側区画壁部３ｂを構成する連通口側構成部１５と、は、ハウジング３の軸心Ｏの位置に、相互の中心を一致させた同心として構成されて、ともに、円筒状に形成されている。
【００２１】
そして、連通口側構成部１５の中間壁部１８より下方の内底側壁部１６は、ガス発生源室２６とガス封入室２２とを区画する円筒状の区画壁を構成し、中間壁部１８より上方の内天側壁部１７は、ガス封入室２２と中間室３７とを区画する円筒状の区画壁を構成している。さらに、内天側壁部１７は、天板部５より中間壁部１８に接近した位置に、円形に開口させた複数の連通口４０を開口させている。そして、連通口４０のハウジング３の軸心Ｏに沿った（軸方向に沿った）開口位置は、底側部１１の周壁構成部２０の先端２０ａより、天板部５側に接近するように、底板部１２からの高さを、高くするように、構成されている。すなわち、底板部１２からの連通口４０までの高さ寸法Ｈ２が、底板部１２からの周壁構成部２０の先端２０ａまでの高さ寸法Ｈ１より、大きく設定されている（図６のＡ参照）。
【００２２】
さらに、連通口４０は、ハウジング３の軸心Ｏを中心として、放射状に８個配設され、それぞれ、一個分のガス吐出口４７の開口より大きく開口されている。そして、これらの連通口４０は、ガス発生源室２６で発生した燃焼ガスＦＧをガス封入室２２側に導入させ、かつ、燃焼ガスＦＧに昇温昇圧されたガス封入室２２内の加圧ガスＰＧを、中間室３７側に流入させる昇温用連通路３９を構成している（図５参照）。
【００２３】
底板部１２の挿通孔１２ａの内縁から下方に延びる組付筒部１３は、ガス発生器２７をガス発生源室２６に固定するかしめ部位としている。
【００２４】
そして、このインフレーター１では、加圧ガスＰＧを封入させたガス封入室２２が、円環状として、天井側部４の天板部５と底側部１１の底板部１２との間で、内外周を、連通口側構成部１５と周壁構成部８，２０相互とにより、囲まれて形成されている。実施形態の場合、加圧ガスＰＧは、アルゴン等の不活性ガスが使用されている。なお、底板部１２には、加圧ガスＰＧをガス封入室２２に封入するために開口させた封入口２３と、加圧ガスＰＧを封入した後に、封入口２３を塞ぐ封止ピン２４と、が配設されている。
【００２５】
ガス発生源室２６は、ガス封入室２２の内側の底板部１２側に設けられ、中間壁部１８の底板部１２側における内底側壁部１６に囲まれて配設されている。ガス発生源室２６には、組付筒部１３の下端のかしめ部１３ａのかしめにより、ホルダ３０の底部側の鍔部３０ａが、底板部１２の挿通孔１２ａの周縁に固定されて、ガス発生器２７が、配設されている。ガス発生器２７は、燃焼時に、火炎を含んだ窒素ガス等の燃焼ガスＦＧを発生させるガス発生剤２９が、アルミニウム合金等のカップ３１内に収納されるとともに、ガス発生剤２９を着火させるスクイブ２８とカップ３１とが円板状のホルダ３０に組み付けられて構成されている。ホルダ３０から離れたカップ３１の天井壁３２には、ガス発生剤２９が燃焼して発生した燃焼ガスＦＧに押し開かれる複数の三角板状のフラップ３２ａが配設されている。フラップ３２ａの周縁には、切れ目を入れた破断予定部３２ｂが放射状に配設され、各フラップ３２ａが、ハウジング３の軸心Ｏ側から周縁に向かって開くように、構成されている。
【００２６】
なお、ガス発生剤２９の燃焼した燃焼ガスＦＧは、加圧ガスＰＧを昇温昇圧させる加熱媒体ＦＧとも言えることから、ガス発生剤２９は、燃焼させて加熱媒体ＦＧを発生させる熱媒体発生剤２９、ガス発生源室２６は、熱媒体発生源室２６、ガス発生器２７は、熱媒体発生器２７、と言い換えることもできる。
【００２７】
また、実施形態では、ガス発生剤（熱媒体発生剤）２９を構成する組成物が、主成分のＭｇ／Ａｌ合金に酸化剤やバインダを含有させたものが使用されており、その燃焼時、高温の気体成分より火炎を多く発生させた状態の加熱媒体（燃焼ガス）ＦＧとなって、その火炎成分の多い燃焼ガスＦＧにより、主に、加圧ガスＰＧの昇温を促進させている。
【００２８】
そして、中間壁部１８に設けられた噴出口３４は、金属板等からなる第１破裂板３５によって塞がれており、第１破裂板３５は、燃焼ガスＦＧの発生時に、その衝撃波や圧力、あるいは、熱等により、破裂される。
【００２９】
中間室３７は、天板部５と中間壁部１８との間で、換言すれば、吐出室４５とガス発生源室２６との間で、内天側壁部１７で囲まれた部位に配設されている。中間室３７は、既述したように、内天側壁部１７に設けられた昇温用連通路３９を構成する複数（実施形態では６個）の連通口４０により、ガス封入室２２と連通されている。
【００３０】
吐出室４５は、天板部５の突出部６内に設けられて、既述したように、複数（実施形態では４個）のガス吐出口４７を備えて構成されている。そして、吐出室４５は、中間室３７との間に、金属製の第２破裂板４３によって塞がれた流出口４２を配設させている。流出口４２は、天板部５の突出部６の内周縁に配設され、昇温昇圧された加圧ガスＰＧと燃焼ガスＦＧとの混合ガスＣＧの圧力の作用時、第２破裂板４３が破裂することにより開口する。その際、混合ガスＣＧは、開口した流出口４２を経て、中間室３７から流出されて吐出室４５内に流入し、そして、ガス吐出口４７から吐出されることとなる。
【００３１】
なお、実施形態の場合、第２破裂板４３は、ガス発生源室２６内で発生した燃焼ガスＦＧが、第１破裂板３５を破裂させて中間室３７に流入しても、直ちに破裂しないように設定されている。すなわち、中間室３７に流入した燃焼ガスＦＧが、昇温用連通路３９を経て、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧを昇温昇圧できるように、第２破裂板４３は、中間壁部１８からの距離Ｌや肉厚ｔが考慮されて、強度が設定されている。そして、実施形態の場合、第２破裂板４３は、中間室３７内が９０ＭＰａ以上となった際に、破裂するように設定されている。ちなみに、ガス封入室２２に封入した加圧ガスＰＧは、４０ＭＰａとしている。
【００３２】
この実施形態のインフレーター１の製造について説明すると、まず、天井側部４は、切削加工等で形成しておく。一方、底側部１１は、主に、鍛造加工により形成するものであり、ブロック素材Ｂから、図８のＡ〜Ｄに示すように、底板部１２と連通口側構成部１５との一部を、順次、据込加工等により形成して、さらに、図８のＥ，Ｆに示すように、噴出口３４を備えない状態の中間壁部１８を形成するとともに、周壁構成部２０の一部を形成する。そして、図９のＡ，Ｂに示すように、噴出口３４を打ち抜いて形成するとともに、図９のＤ，Ｅに示すように、連通口側構成部１５と周壁構成部２０との底板部１２からの高さ寸法を整える。そして、内天側壁部１７に、連通口４０を穴開け加工して形成すれば（図６のＡ参照）、底側部１１を形成することができる。
【００３３】
その後、図６のＡに示すように、天井側部４の流出口４２の周縁に、第２破裂板４３を固着させ、かつ、底側部１１の噴出口３４の周縁に、第１破裂板３５を固着させる。ついで、図６のＡ，Ｂに示すように、天井側部４と底側部１１とを、摩擦溶接により、相互に結合する。この時、底側部１１の連通口側構成部１５の先端１５ａの端面（先端面）１５ｂを、天井側部４の天板部５の下面５ａにおける平面状の内側構成部１０に圧接させるとともに、底側部１１の周壁構成部２０の先端２０ａの端面（先端面）２０ｂを、天井側部４の周壁構成部８の下端における平面状のフランジ部９の下面９ｂに圧接させて、ハウジング３の軸心３を回転中心として、相対的に逆方向に回転させ、その際の摩擦熱を利用して、両者を結合すれば、ハウジング３を製造することができる。
【００３４】
ハウジング３を製造したならば、図７のＡに示すように、封入口２３から加圧ガスＰＧをガス封入室２２内に封入して、封止ピン２４によって封入口２３を塞ぐ。ついで、図７のＢに示すように、挿通孔１２ａから連通口側構成部１５のガス発生源室２６内に、ガス発生器２７を挿入し、ホルダ３０の鍔部３０ａを内底側壁部１６の段差部１６ａに当て、さらに、組付筒部１３のかしめ部１３ａを、ホルダ３０の底部側における鍔部３０ａの底面３０ｂに当てるように、挿通孔１２ａ側に折り曲げてかしめれば、ガス発生器２７を、ガス発生源室２６内に固定することができて、インフレーター１の製造を完了させることができる。
【００３５】
このようにして製造した実施形態のインフレーター１では、作動時、まず、図１、図５のＡに示すように、ガス発生源室２６内のガス発生剤２９が、スクイブ２８の点火により着火されて燃焼し、燃焼ガスＦＧを発生させる。そして、その燃焼ガスＦＧの衝撃波、圧力、熱、あるいは、押し開かれるフラップ３２ａの衝突等により、第１破裂板３５が破裂して、噴出口３４が開口する。そのため、まず、燃焼ガスＦＧが、噴出口３４を経て、ガス発生源室２６から中間室３７に流入する。そして、中間室３７に流入した燃焼ガスＦＧは、昇温用連通路３９の各連通口４０を経て、ガス封入室２２内に流入し、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧが昇温される。そのため、ガス封入室２２内の加圧ガスＰＧは、圧力が高まって、図５のＢに示すように、燃焼ガスＦＧとともに、第２破裂板４３を破裂させる。その結果、昇温昇圧された加圧ガスＰＧが、昇温用連通路３９の連通口４０を経て、ガス封入室２２から中間室３７に流入し、燃焼ガスＦＧと混合されて混合ガスＣＧとなり、この混合ガスＣＧが、第２破裂板４３の破裂で開口した流出口４２を経て、吐出室４５に流入し、さらに、ガス吐出口４７から吐出されることとなる。
【００３６】
そして、実施形態のインフレーター１では、底側部１１の周壁構成部２０が、連通口側構成部１５の連通口４０の開口位置より、ハウジング３の軸方向に沿う（軸心Ｏに沿う）底板部１２からの高さを低くするように構成され、底側部１１の連通口側構成部１５の連通口４０が、底側部１１自体の周壁構成部２０の先端２０ａより、高い位置に配置されている。そのため、底側部１１の形成時において、連通口４０を穴開け加工する際、周壁構成部２０に邪魔されること無く、連通口側構成部１５の周囲から、連通口４０の加工位置に対し、筒状の連通口側構成部１５の軸直交方向に沿って、容易に、ドリル等の切削加工具を配置させることができ、円滑に穴開け加工することができて、簡便にハウジング３を形成することができる。
【００３７】
したがって、実施形態のインフレーター１では、連通口４０を形成する穴開け加工が容易となって、簡便に、ハウジング３を形成することができる。
【００３８】
そして、実施形態のインフレーター１では、外側周壁部３ａと内側区画壁部３ｂとが、同心として円筒状に形成され、底側部１１の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との先端面１５ｂ，２０ｂを、それらの先端面１５ｂ，２０ｂより広い平面状とした部位となる天井側部４の天板部５の下面５ａと、天井側部４の周壁構成部８の先端に設けられたフランジ部９の下面９ｂと、に対し、摩擦溶接して、底側部１１の連通口側構成部１５と周壁構成部２０とを、天井側部４に接合させている。そのため、底側部１１の側の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との各々の先端面１５ｂ，２０ｂを、ともに、天井側部４の広い平面状の部位に対して、溶接する態様であって、溶接部位Ｗ１，Ｗ２が二箇所あっても、溶融する溶接代分を、主に、底側部１１の先端１５ａ，２０ａ側で設定すればよく、寸法精度よく、溶接することができる。さらに、外側周壁部３ａと内側区画壁部３ｂとが、同心とした円筒状であって、底側部１１の側の連通口側構成部１５と周壁構成部２０との先端面１５ｂ，２０ｂ相互が、同心とした円環状となり、天井側部４と底側部１１との溶接部位Ｗ１，Ｗ２相互を突き合わせて、ハウジング３の軸心Ｏを中心として、天井側部４と底側部１１とを相対的に回転させるだけで、精度よく、簡便に、両者を摩擦溶接することができる。
【００３９】
なお、上記の点を考慮しなければ、外側周壁部３ａや内側区画壁部３ｂを、天井側部４と底側部１１との両者から筒状に延ばした周壁構成部８，２０や内側構成部１０，１４の端面相互を、突き合わせて溶接してもよい。さらに、溶接は、摩擦溶接ばかりで無く、抵抗溶接やレーザ溶接等を利用していもよい。但し、抵抗溶接では二箇所の溶接となって、大電流が必要となり、また、レーザ溶接では、内側区画壁部の部位の溶接に、何箇所もレーザを照射する必要が生じて、実施形態の摩擦溶接に比べて、簡便に、天井側部と底側部との溶接を行い難い。
【００４０】
また、実施形態のインフレーター１では、ハイブリッドインフレーターとして構成され、そして、天井側部４と底側部１１との溶接完了後のハウジング３に対して、図７のＡ，Ｂに示すように、ガス発生器２７と加圧ガスＰＧとを組み付けたり封入することができて、ハウジング３の溶接途中で、ガス発生器２７等をハウジング３内に配設しなくともよく、容易に製造することができる。
【００４１】
さらに、実施形態の場合、底側部１１の底板部１２に、挿通孔１２ａの周縁から外方へ突出する組付筒部１３が設けられ、組付筒部１３を、ガス発生源室２６内に収納されたガス発生器２７の底部側のホルダ３０の鍔部３０ａを押えるように、挿通孔１２ａ側に折り曲げてかしめることによって、ガス発生器２７をガス発生源室２６内に固定している。そのため、このような構成では、ガス発生器２７の固定も容易となり、一層、簡便に、インフレーター１を製造することができる。
【００４２】
勿論、上記の点を考慮しなければ、パイロタイプのインフレーターに、本願発明を適用してもよい。この場合、天板部５には、突出部６を設けずに、ガス封入室２２にガス発生剤を封入し、中間室３７に、ガス封入室２２に封入したガス発生剤の着火剤を充填し、ガス発生源室にスクイブを収納し、ガス吐出口は、外側周壁部３ａに配設させればよい。
【００４３】
また、実施形態のインフレーター１では、作動時におけるガス吐出口４７から吐出される混合ガスＣＧの加圧ガスＰＧ分は、作動前のガス封入室２２に流入されていた状態より、昇温用連通路３９を経てガス封入室２２内に流入した燃焼ガスＦＧによって、積極的に、昇温昇圧されており、インフレーター１がコンパクトに構成されていても、混合ガスＣＧは、容積を増大させて、高い圧力の状態で、ガス吐出口４７から吐出されることとなり、インフレーター１の出力が高められることとなる。
【００４４】
したがって、実施形態のインフレーター１では、高出力で、かつ、コンパクトに構成することができる。
【００４５】
さらに、実施形態のインフレーター１では、昇温用連通路３９が、ガス封入室２２と中間室３７との間の円筒状の区画壁としての内天側壁部１７に、周方向に沿って、放射状に複数の連通口４０を設けて構成されるとともに、連通口４０の開口面積の総和を、ガス吐出口４７の開口面積の総和より、大きくするように設定されている。ちなみに、実施形態の場合、連通口４０自体が、ガス吐出口４７より大きな円形の開口として、そして、連通口４０の数が、ガス吐出口４７の４個より多い６個としており、連通口４０の開口面積の総和が、ガス吐出口４７の開口面積の総和より、大きくしている。そのため、実施形態では、第２破裂板４３の破裂後にガス発生源室２６内で燃焼ガスＦＧが発生していても、その燃焼ガスＦＧは、ガス吐出口４７の開口面積が狭いことから、直ちに、中間室３７と吐出室４５とを経てガス吐出口４７から流出せずに、開口面積の広い連通口４０を経て、ガス封入室２２内に残留している加圧ガスＰＧを昇温昇圧させることとなる。そのため、燃焼ガスＦＧが、ガス封入室２２内に封入していた加圧ガスＰＧを、第２破裂板４３の破裂前のみならず、破裂後においても、昇温昇圧させて、ガス吐出口４７から吐出させることができる。
【００４６】
その結果、実施形態のインフレーター１は、混合ガスＣＧの吐出中においても、極力、高出力を維持して、混合ガスＣＧを吐出することができる。勿論、連通口４０は、その開口面積が大きいことから、第２破裂板４３を破裂させる前に、ガス発生源室２６で発生させた燃焼ガスＦＧを、火炎を含めて、ガス封入室２２に流入させ易く、ガス封入室２２の加圧ガスＰＧを迅速に昇温昇圧することができて、インフレーター１の出力を高めることができる。
【００４７】
さらに実施形態では、連通口４０が、内天側壁部１７における吐出室４５とガス発生源室２６との間の中間位置より、ガス発生源室２６側に片寄って配設されている。そのため、実施形態では、第２破裂板４３を破裂させる前に、ガス発生源室２６で発生させた燃焼ガスＦＧが、火炎を含めて、連通口４０を経て、ガス封入室２２に流入させ易くなって、一層、ガス封入室２２の加圧ガスＰＧを迅速に昇温昇圧することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…（ハイブリッド）インフレーター、
３…ハウジング、
３ａ…外側周壁部、
３ｂ…内側区画壁部、
４…天井側部、
５…天板部、
６…突出部、
８…（天井側部の）周壁構成部、
１０…（天井側部の）内側構成部、
１１…底側部、
１２…底板部、
１３…組付筒部、
１４…（底側部の）内側構成部、
１５…連通口側構成部、
１７…（区画壁）内天側壁部、
２０…（底側部の）周壁構成部、
２２…ガス封入室、
２５…中央室、
２６…ガス発生源室、
２７…ガス発生器、
２８…スクイブ、
２９…ガス発生剤、
３４…噴出口、
３５…第１破裂板、
３７…中間室、
４０…連通口、
４２…流出口、
４３…第２破裂板、
４５…吐出室、
４７…ガス吐出口、
ＰＧ…加圧ガス、
ＦＧ…燃焼ガス、
ＣＧ…混合ガス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を囲むハウジングが、
相互に対向する天板部及び底板部と、該天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、前記天板部と底板部との中央付近相互を連結して、ガス発生源室を配置させた中央室を形成する内側区画壁部と、を備え、
前記内側区画壁部における前記底板部側に配置させた前記ガス発生源室から離れた前記天板部側に、内外周を貫通する連通口を開口させて、構成されるとともに、
前記天板部を有した天井側部と、前記底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されるインフレーターであって、
前記天井側部と前記底側部とが、相互に対応して、前記外側周壁部を形成する周壁構成部、及び、前記内側区画壁部を形成する内側構成部、を備え、
前記底側部の前記内側構成部が、前記連通口を配置させる連通口側構成部として、前記底板部から前記ハウジングの軸心に沿って延びるように、形成され、
前記底側部の前記周壁構成部が、前記連通口側構成部の前記連通口の開口位置より、前記ハウジングの軸心に沿う前記底板部からの高さを低くして、構成されていることを特徴とするインフレーター。
【請求項２】
前記外側周壁部と前記内側区画壁部とが、同心として円筒状に形成され、
前記底側部の前記連通口側構成部と前記周壁構成部とが、それぞれ、
先端面を、該先端面より広い平面状とした部位となる前記天井側部の前記天板部の下面と、前記天井側部の前記周壁壁部の先端に設けられたフランジ部と、に対し、摩擦溶接して、
前記天井側部に、接合されていることを特徴とする請求項１に記載のインフレーター。
【請求項３】
前記底側部の前記底板部が、前記連通口側構成部の内周側を開口させる挿通孔を備え、
前記内側区画壁部が、前記中央室を前記ガス発生源室と該ガス発生源室からの燃焼ガスを流入させる中間室との２室に前記ハウジングの軸心に沿って区画し、かつ、前記燃焼ガスを前記中間室に噴出させる噴出口を有した中間壁部、を備え、
前記天板部が、ガス吐出口を配設させた吐出室を、流出口を介在させて前記中間室と連通させつつ、中央から突出させるように、構成されて、
前記噴出口と前記流出口とが、それぞれ、前記燃焼ガスの発生時に破裂可能な破裂板により塞がれ、
前記燃焼ガスを発生させるガス発生剤と該ガス発生剤を燃焼させるように着火させるスクイブとを有して構成されるガス発生器が、前記連通口側構成部の内周側の前記ガス発生源室内に収納固定され、
加圧ガスが、前記ハウジング内の前記中央室の周囲に封入されて、
作動時に、前記燃焼ガスと前記加圧ガスとを前記ガス吐出口から吐出させるハイブリッドインフレーターとして構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のインフレーター。
【請求項４】
前記底側部の前記底板部が、前記挿通孔の周縁から外方へ突出する組付筒部を備えて、構成され、
前記組付筒部が、前記ガス発生源室内に収納された前記ガス発生器の底部側を押えるように、前記挿通孔側に折り曲げられてかしめられることにより、前記ガス発生器を前記ガス発生源室内に固定していることを特徴とする請求項３に記載のインフレーター。
【請求項１】
周囲を囲むハウジングが、
相互に対向する天板部及び底板部と、該天板部と底板部との外周縁相互を連結して形成する外側周壁部と、前記天板部と底板部との中央付近相互を連結して、ガス発生源室を配置させた中央室を形成する内側区画壁部と、を備え、
前記内側区画壁部における前記底板部側に配置させた前記ガス発生源室から離れた前記天板部側に、内外周を貫通する連通口を開口させて、構成されるとともに、
前記天板部を有した天井側部と、前記底板部を有した底側部と、の二部品を溶接して形成されるインフレーターであって、
前記天井側部と前記底側部とが、相互に対応して、前記外側周壁部を形成する周壁構成部、及び、前記内側区画壁部を形成する内側構成部、を備え、
前記底側部の前記内側構成部が、前記連通口を配置させる連通口側構成部として、前記底板部から前記ハウジングの軸心に沿って延びるように、形成され、
前記底側部の前記周壁構成部が、前記連通口側構成部の前記連通口の開口位置より、前記ハウジングの軸心に沿う前記底板部からの高さを低くして、構成されていることを特徴とするインフレーター。
【請求項２】
前記外側周壁部と前記内側区画壁部とが、同心として円筒状に形成され、
前記底側部の前記連通口側構成部と前記周壁構成部とが、それぞれ、
先端面を、該先端面より広い平面状とした部位となる前記天井側部の前記天板部の下面と、前記天井側部の前記周壁壁部の先端に設けられたフランジ部と、に対し、摩擦溶接して、
前記天井側部に、接合されていることを特徴とする請求項１に記載のインフレーター。
【請求項３】
前記底側部の前記底板部が、前記連通口側構成部の内周側を開口させる挿通孔を備え、
前記内側区画壁部が、前記中央室を前記ガス発生源室と該ガス発生源室からの燃焼ガスを流入させる中間室との２室に前記ハウジングの軸心に沿って区画し、かつ、前記燃焼ガスを前記中間室に噴出させる噴出口を有した中間壁部、を備え、
前記天板部が、ガス吐出口を配設させた吐出室を、流出口を介在させて前記中間室と連通させつつ、中央から突出させるように、構成されて、
前記噴出口と前記流出口とが、それぞれ、前記燃焼ガスの発生時に破裂可能な破裂板により塞がれ、
前記燃焼ガスを発生させるガス発生剤と該ガス発生剤を燃焼させるように着火させるスクイブとを有して構成されるガス発生器が、前記連通口側構成部の内周側の前記ガス発生源室内に収納固定され、
加圧ガスが、前記ハウジング内の前記中央室の周囲に封入されて、
作動時に、前記燃焼ガスと前記加圧ガスとを前記ガス吐出口から吐出させるハイブリッドインフレーターとして構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のインフレーター。
【請求項４】
前記底側部の前記底板部が、前記挿通孔の周縁から外方へ突出する組付筒部を備えて、構成され、
前記組付筒部が、前記ガス発生源室内に収納された前記ガス発生器の底部側を押えるように、前記挿通孔側に折り曲げられてかしめられることにより、前記ガス発生器を前記ガス発生源室内に固定していることを特徴とする請求項３に記載のインフレーター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２１３１４４（Ｐ２０１１−２１３１４４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０５４６（Ｐ２０１０−８０５４６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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