説明

インフレータ

【課題】ガスを封入するための破裂板の取り付けが簡単になる自動車輌の人員拘束装置用のインフレータと、その組立方法を提供する。
【解決手段】予め球面を有する形状に加工された破裂板19は、取付部となる環状角部52に環状線を形成するように接触され、この状態で抵抗溶接されている。破裂板19の球面が取付部に線接触するため、取付部の加工精度を高める必要が無く、抵抗溶接も容易である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、破裂板の取り付け方法が改善された自動車輌の人員拘束装置用のインフレータとその組立方法に関する。
【背景技術】
【0002】
加圧ガスを利用するインフレータは、運転席や助手席のエアバッグ装置、側面衝突用エアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置、ニーボルスター装置、インフレータブルシートベルト装置、歩行者保護のため、車両外部に取り付けられる装置等の自動車輌の人員拘束装置に使用されている。
【0003】
このようなインフレータは、ボトル内部にガスを封入するため、開口部が破裂板で閉塞されているが、車両の耐用年数(例えば10年)の間、ガスを封入する必要があるため、破裂板の取り付けは重要である。従来は、取付面を滑らかにしたり、寸法精度を上げて加工したりするなどの手間がかかっている。
【0004】
特許文献1は、加圧ガスを使用したエアバッグ用ガス発生器(インフレータ)の発明である。インフレータハウジング12内部に加圧ガスが充填され、流出経路18を閉塞するために、椀状の破裂板19が取り付けられている。破裂板19は、ディフューザ部20の周縁部19aにその周縁が抵抗溶接で固着されている。椀状の破裂板19は、取り付けられる前は平板であり、周縁部19aに固着後、細孔からインフレータハウジング12内部に充填された加圧ガスの圧力で、図2に示すように椀状に変形しているものである。
【0005】
破裂板19が取り付けられる周縁部19aは、破裂板19の固着後、加圧ガスが洩れないようにするために、事前に表面を平滑に仕上げる必要がある。特に破裂板19を周縁部19aに対して抵抗溶接する場合は、周縁部19aの加工精度を上げることが重要となる。また、周縁部19aに対して破裂板19をズレなく固定するための位置あわせが厳密になることから、組み立ての煩雑さもある。
【特許文献1】特開2003−182506号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、ガスを封入するための破裂板の取り付けが簡単になる自動車輌の人員拘束装置用のインフレータと、その組立方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
〔請求項1〕
請求項1の発明は、課題の解決手段として、
加圧ガスが充填されたボトルを有しており、前記ボトルの開口部が破裂板で閉塞されることで、前記ボトル内部の気密性が維持されている自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面が取り付け部に対して線で接触した状態で固着されている、インフレータを提供する。
【0008】
破裂板は、予め球面を有するように成形されたものを用いる。例えば、真球を所望部分で切断した形状(例えば、半球)のものを用いることができる。このような球面を有する破裂板は、円板をプレス成形して得ることができるほか、直接、半球状等のものを成形してもよい。
【0009】
破裂板の取り付け部となるのは、ボトルの開口周縁部やボトル開口部に接続する他部材の開口周縁部である。取り付け部は、平坦面、斜面又は凸曲面であっても、或いは角を有するものであってもよい。本発明では、取り付け部が凹面、特に破裂板の球面に対応した凹面であるものは、破裂板との接触部が面になり、抵抗溶接による固着が困難になるため、除かれる。
【0010】
破裂板の球面を、平坦面、斜面、凸曲面、角に対して押し付けるように接触させたとき、互いに接触した部分は面ではなく線となる。抵抗溶接をするとき、接触部分の面積が大きいと、電流の流れが良いために溶接が困難になる。このため、従来は、取り付け部の加工精度を高めて(具体的には、取り付け部をきれいな凸曲面に加工して)、取り付け部と円板状の破裂板の接触部の面積が小さくなるようにしていたが、本発明では、取り付け部と破裂板を線で接触させることができるため、取り付け部の加工精度を高める必要がなく、抵抗溶接による固着も容易になる。
【0011】
また従来は、特許文献1のように、円板状の破裂板が加圧ガスの圧力で椀状に変形するものであるため、円板状の破裂板の取り付け位置の位置合わせが厳密であることが必要であった。しかし、予め球面を有するように成形された破裂板であれば、球面が取り付け部と接触すればよいため、円板状の破裂板のような厳密な位置合わせは必要なく、取り付け作業が簡単になる。
【0012】
〔請求項2〕
請求項2の発明は、課題の解決手段として、
一端が開口したボトルの開口部に点火手段が収容された点火器ハウジングが接続されており、前記開口部が破裂板で閉塞され、前記ボトル内部に加圧ガスが充填された自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面において、取り付け部となる前記点火器ハウジング又は前記ボトルに対して線で接触した状態で固着されている、インフレータを提供する。
【0013】
請求項1の発明と同様に、破裂板の取り付け部の加工精度を高める必要が無くなり、抵抗溶接も容易になるほか、取り付け作業も容易になる。
【0014】
〔請求項3〕
請求項3の発明は、課題の解決手段として、
両端が開口したボトルの一端側開口部に点火手段が収容された点火器ハウジングが接続され、他端側開口部にガス排出口を有するディフューザが接続されており、前記2つの開口部のそれぞれが破裂板で閉塞され、前記ボトル内部に加圧ガスが充填された自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面において、取り付け部となる前記点火器ハウジング又は前記ボトルと、取り付け部となる前記ディフューザ又は前記ボトルに対して線で接触した状態で固着されている、インフレータを提供する。
【0015】
請求項1の発明と同様に、破裂板の取り付け部の加工精度を高める必要が無くなり、抵抗溶接も容易になるほか、取り付け作業も容易になる。
【0016】
〔請求項4〕
請求項4の発明は、課題の解決手段として、前記取り付け部が、環状に形成された角部であり、前記角部と前記破裂板の球面が接触しており、前記角部と前記球面が環状に接触する部分において固着されている、請求項1〜3のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータを提供する。
【0017】
請求項1の発明と同様に、破裂板の取り付け部の加工精度を高める必要が無くなるため、取り付け部を環状に形成された角部にすることができる。よって、前記角部に対して球面を有する破裂板を押し付けるようにして接触させた状態で抵抗溶接すればよく、取り付け作業が簡単になる。
【0018】
〔請求項5〕
請求項5の発明は、課題の解決手段として、前記取り付け部が、インフレータの軸方向断面における形状がボトル中心方向に拡がる円錐状傾斜面であり、前記円錐状傾斜面に前記破裂板の球面が接触しており、前記傾斜面と前記球面が環状に接触する部分において固着されている、請求項1〜3のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータを提供する。
【0019】
請求項1の発明と同様に、破裂板の取り付け部の加工精度を高める必要が無くなるため、取り付け部を円錐状空間にすることができる。よって、前記円錐状傾斜面に対して球面を有する破裂板を押し付けるようにして接触させた状態で抵抗溶接すればよく、取り付け作業が簡単になる。
【0020】
〔請求項6〕
請求項6の発明は、他の課題の解決手段として、
請求項1〜5のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータの組立方法であり、取り付け部と破裂板の球面を接触させた状態で抵抗溶接することで、前記破裂板を前記取り付け部に固着する工程を含む、インフレータの組立方法を提供する。
【0021】
破裂板として球面を有するものを使用するため、取り付け部に破裂板を押し付けたとき、破裂板と取り付け部が線で接触するようになる。このため、円板状の破裂板を使用するときのように取り付け部の加工精度を高める必要が無く、抵抗溶接も容易になる。また、円板状の破裂板を使用するときのような厳密な位置合わせも不要になる。
【発明の効果】
【0022】
本発明のインフレータは、球面を有する破裂板を使用しているため、破裂板の取り付けが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
(1)図1のインフレータ
図1は、本発明のインフレータ10の軸方向の断面図である。ボトル12は、一端側に開口部を有し、他端側は閉塞されている。そして、内部空間16には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが高圧(例えば70,000kPa程度)で充填されている。
【0024】
ボトル12の開口部側には、ディフュザー部20が接続されている。ディフュザー部20は、加圧ガスを外部に流出させるための第1ガス排出口22を有している。ボトル12とディフュザー部20は、溶接により接続されている。
【0025】
ディフューザ部20に形成されたガス通路18が、予め球面を有する形状に加工されている破裂板19で閉塞されている。破裂板19は、ディフューザ部20内のガス通路18を閉塞することで、作動までの間、ボトル12の内部空間16を高圧の気密状態に維持している。
【0026】
ディフューザ部20には、点火器26が配置されている。点火器26は、その作動部26aが破裂板19に正対されるように配置されている。点火器26は、ディフュザー部20の一端開口部から破裂板19に向かう方向に嵌入され、ディフュザー部20の一端開口部の周縁28をかしめて固定されている。
【0027】
点火器26は電気式点火器であり、作動部26aには電流によって赤熱する発熱体と、その発熱体によって着火する公知の着火薬が充填されている。点火器26が着火したとき、作動部26aから発生した燃焼生成物(火炎、高温ガス、衝撃波など)によって破裂板19が押圧され、破裂又は脱落して、ガス通路18が開口される。
【0028】
ディフュザー部20にはガス排出ポート30が連結されている。具体的には、ディフュザー部20の第1ガス排出口22内に、ガス排出ポート30の加圧ガスの流入部32が挿入されたのち、溶接で連結されている。ガス排出ポート30の中心軸(図1中の長さ方向の一点鎖線)は、加圧ボトル12の中心軸(図1中の一点鎖線)と平行である。
【0029】
ガス排出ポート30は、閉塞端面34側に第2ガス排出口35が複数形成されている。そしてそれらの内の少なくとも2つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されている。
【0030】
次に、予め球面を有する形状に加工されている破裂板19の製造方法及びその取り付け方法について説明する。
【0031】
〔球面を有する破裂板19の製造〕
図2により、球面を有する破裂板19の製造方法について説明する。図2は、本発明で使用する破裂板の成形方法を説明するための工程図である。
【0032】
工程(a)では、所定の大きに打ち抜いたステンレス製の円板19aを下型40の凹状球面に置く。
【0033】
工程(b)では、下型40に置かれた円板19aに対して、上型41でプレスする。上型41の凸状球面41aは、下型の凹状球面40aと組み合わせることで、真球の球面が形成されるように加工してある。
【0034】
工程(c)で、型から取り出して、球面を有する形状に加工されている破裂板19を得る。この破裂板19は、真球を所望位置で切断した形状となっている。
【0035】
〔破裂板19の取り付け方法−1〕
図3により、破裂板19の取り付け方法について説明する。(a)は破裂板19の取り付け前の状態を示す軸方向断面図、(b)は破裂板19を取り付け部に押し付けた状態又は抵抗溶接後の状態を示す軸方向断面図である。
【0036】
ディフューザ部20内に((点火器26は取り付けられておらず、ボトル12とディフューザ部20は接続されていない)、破裂板19を取り付ける。
【0037】
ディフューザ部20のディフューザハウジング21内部のガス流路となるガス通路18を形成する内壁面は、内周面部51と周縁の環状角部52を有しており、環状角部52が破裂板19の取り付け部となる。内周面部51の内径Aは、近接する部分と比べて径が小さくなっている。環状角部52は、図面で示されている角度が約90°になっている。
【0038】
破裂板19は、適当な治具で支持した状態で、環状角部52に押し付けられる。このとき、破裂板19の球面と環状角部52の接触部は、環状の線となっている。なお、破裂板19の径Bは、前記径Aの1.3倍の大きさである。
【0039】
そして、この状態で電流を流して抵抗溶接すると、狭い接触部に電流が流れるため、接触部を容易に発熱させることができ、前記接触部において、破裂板19の球面と環状角部52が環状に固着される。
【0040】
破裂板19を環状角部52に押し付けるとき、破裂板19の中心とガス通路18の中心が一致するようにするが、前記2つの中心が多少ずれていても、破裂板19の球面と環状角部52の接触部は、必ず環状の線となるため、抵抗溶接には全く影響なく、ボトル12の気密性の維持にも影響はない。このため、位置合わせが容易にあり、作業性が良くなる。
【0041】
〔破裂板19の取り付け方法−2〕
図4により、破裂板19の他の取り付け方法について説明する。(a)は破裂板19の取り付け前の状態を示す軸方向断面図、(b)は破裂板19を取り付け部に押し付けた状態又は抵抗溶接後の状態を示す軸方向断面図である。
【0042】
ディフューザ部20内に(点火器26は取り付けられておらず、ボトル12とディフューザ部20は接続されていない)、破裂板19を取り付ける。
【0043】
ディフューザ部20のディフューザハウジング21内部のガス流路となるガス通路18を形成する内壁面は、内周面部61と、内周面部61からボトル12の中心方向に拡がる円錐状斜面部62を有しており、円錐状斜面部62が破裂板19の取り付け部となる。内周面部61の内径Aは、近接する部分と比べて径が小さくなっている。
【0044】
破裂板19は、適当な治具で支持した状態で、取り付け部となる円錐状斜面部62に押し付けられる。このとき、破裂板19の球面と円錐状斜面部62の接触部は、環状の線となっている。なお、破裂板19の径Bは、前記径Aの1.3倍の大きさである。
【0045】
そして、この状態で電流を流して抵抗溶接すると、狭い接触部に電流が流れるため、接触部を容易に発熱させることができ、前記接触部において、破裂板19の球面と円錐状斜面部62が環状に固着される。
【0046】
破裂板19を円錐状斜面部62に押し付けるとき、破裂板19の中心と通路18の中心が一致するようにするが、前記2つの中心が多少ずれていても、破裂板19の球面と円錐状斜面部62の接触部は、必ず環状の線となるため、抵抗溶接には全く影響なく、ボトル12の気密性の維持にも影響はない。このため、位置合わせが容易で、作業性が良くなる。
【0047】
(2)図5のインフレータ
図5は、本発明の別実施形態であるインフレータ100の軸方向の断面図である。インフレータ100は、加圧ガス室120と、ガス発生器130、ディフュザー部150を備えている。
【0048】
加圧ガス室120は、両端が開口したボトル122で外殻が形成され、アルゴン、ヘリウムの単体あるいはその混合気体が高圧充填されている。
【0049】
ガス発生器130は、ガス発生器ハウジング132内に収容された電気式点火器134とガス発生剤136とを含んでおり、ボトル122の一端開口部側に抵抗溶接で接続されている。
【0050】
ボトル122とガス発生器ハウジング132との間の第1連通孔138は、第1破裂板140で閉塞されている。第1破裂板140は、ガス発生器ハウジング132に形成された取付部148に対して、図3に示すようにして抵抗溶接で固定されている。第1破裂板140は、図4に示すようにして固定されるようにしてもよい。
【0051】
ボトル122の他端側開口部には、加圧ガス及び燃焼ガスを排出するガス排出孔152を有するディフュザー部150が接続されており、ディフュザー部150とボトル122は、抵抗溶接で接続されている。更に、第1破裂板140を覆うようにして、キャップ144が取り付けられている。
【0052】
ボトル122とディフュザー部150との間の第2連通孔156は、第2破裂板158で閉塞されている。第2破裂板158は、ディフュザー部150に形成された取付部160に対して、図3に示すようにして抵抗溶接で固定されている。第2破裂板158は、図4に示すようにして固定されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明のインフレータの軸方向断面図。
【図2】図1で用いる破裂板の製造方法の説明図。
【図3】図1のインフレータにおける破裂板の取り付け方法の説明図。
【図4】別実施形態のインフレータにおける破裂板の取り付け方法の説明図。
【図5】別実施形態のインフレータの軸方向断面図。
【符号の説明】
【0054】
10 インフレータ
12 ボトル
18 ガス通路
19 破裂板
20 ディフューザ部
21 ディフューザハウジング
51 内周面部
52 環状角部
61 内周面部
62 円錐状斜面部




【特許請求の範囲】
【請求項1】
加圧ガスが充填されたボトルを有しており、前記ボトルの開口部が破裂板で閉塞されることで、前記ボトル内部の気密性が維持されている自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面が取り付け部に対して線で接触した状態で固着されている、インフレータ。
【請求項2】
一端が開口したボトルの開口部に点火手段が収容された点火器ハウジングが接続されており、前記開口部が破裂板で閉塞され、前記ボトル内部に加圧ガスが充填された自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面において、取り付け部となる前記点火器ハウジング又は前記ボトルに対して線で接触した状態で固着されている、インフレータ。
【請求項3】
両端が開口したボトルの一端側開口部に点火手段が収容された点火器ハウジングが接続され、他端側開口部にガス排出口を有するディフューザが接続されており、前記2つの開口部のそれぞれが破裂板で閉塞され、前記ボトル内部に加圧ガスが充填された自動車輌の人員拘束装置用のインフレータであり、
前記破裂板が、予め球面を有するように成形されたものであり、前記球面において、取り付け部となる前記点火器ハウジング又は前記ボトルと、取り付け部となる前記ディフューザ又は前記ボトルに対して線で接触した状態で固着されている、インフレータ。
【請求項4】
前記取り付け部が、環状に形成された角部であり、前記角部と前記破裂板の球面が接触しており、前記角部と前記球面が環状に接触する部分において固着されている、請求項1〜3のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータ。
【請求項5】
前記取り付け部が、インフレータの軸方向断面における形状がボトル中心方向に拡がる円錐状傾斜面であり、前記円錐状傾斜面に前記破裂板の球面が接触しており、前記傾斜面と前記球面が環状に接触する部分において固着されている、請求項1〜3のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータ。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項記載の自動車輌の人員拘束装置用のインフレータの組立方法であり、取り付け部と破裂板の球面を接触させた状態で抵抗溶接することで、前記破裂板を前記取り付け部に固着する工程を含む、インフレータの組立方法。





【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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