説明

点火器組立体

【課題】 ガス発生器に取り付けたときの防湿性が良い点火器組立体の提供。
【解決手段】 点火器カラー11内には、樹脂30により点火器本体20が固定されている。製造時において、環状突起部13を上下方向から挟み付けるように樹脂30が固化されるため、貫通した間隙が形成されることがない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアバッグ用ガス発生器に使用できる点火器組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
点火器本体とそれを支持するカラーを樹脂で一体化した構造の点火器組立体は、製造工程を単純化できるために有利であるが、溶融樹脂が固化する際に収縮が発生し、点火器本体やカラーと樹脂との間に間隙を生じさせることがある。このような収縮は、樹脂の選択により抑制することができるが、完全に防止することはできない。
【0003】
点火器組立体は、エアバッグ用ガス発生器等の乗員拘束装置に適用されるが、湿気の侵入防止のためにガス発生器は内外のシールを完全にする必要がある。しかし、点火器本体と樹脂、或いはカラーと樹脂との間に上記したような間隙が生じた場合には、外部から湿気が侵入する原因となる。
【0004】
特許文献1、2、3には、カラー上部の内外壁と共に点火器本体を樹脂で一体化した構造の点火器組立体が開示されている。
【特許文献1】USP5,533,754
【特許文献2】USP5,584,505
【特許文献3】特開2003-161599号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
溶融樹脂が固化する際、内側に向かって収縮するが、特許文献1、2、3のようにカラー上部の内外壁が一緒に樹脂で覆われている構造であると、外壁を覆う樹脂がカラー内側へ向けての樹脂の収縮を阻害するように作用する結果、点火器本体と樹脂との間に間隙が生じやすくなる。
【0006】
本発明は、組立時に溶融樹脂が固化する際においても、カラーと樹脂、及び点火器本体と樹脂との間に間隙が生じることがない構造を有しており、エアバッグ用ガス発生器に好適な点火器組立体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】
本発明は、課題の解決手段として、
点火器カラー内に点火器本体が収容され、前記点火器本体が樹脂により前記点火器カラー内に固定されている点火器組立体であり、
前記点火器カラーが、少なくとも筒状壁と、前記筒状壁の一部から内側に突き出した環状突起部を有するものであり、
前記樹脂が、前記環状突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端と同一高さまで充填されているが、前記筒状壁の外周壁は覆っていない、点火器組立体を提供する。
【0008】
点火器カラー内に充填された溶融樹脂が固化するとき、中心方向への収縮が発生する。このとき、点火器カラーの方が点火器本体よりも外側に位置しているため、何も制約がなければ、樹脂は点火器カラーから離れるように収縮する結果、点火器カラーと固化した樹脂との間に間隙が生じやすくなる。
【0009】
しかし、本発明のように、樹脂が環状突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端と同一高さまで充填されている場合、前記筒状壁が、樹脂が中心方向に収縮する力に影響を及ぼさないため、点火器カラーと固化した樹脂との間に間隙が生じることが抑制される。更に、樹脂の収縮力を利用して、環状突起部を上下方向からしっかりと樹脂で挟み込むことができるため、筒状壁と樹脂との間に間隙が形成されたとしても、環状突起部でシールされているので、湿気等の侵入が阻止される。
【0010】
また、樹脂は点火器カラーの外周壁は覆っていない。特許文献1〜3のように点火器カラーの外側まで樹脂で覆われている場合は、樹脂が固化収縮するときに中心に向かって収縮する力が外周壁に作用し、点火器本体の樹脂が反対に外に向かって収縮することになり、点火器本体と樹脂との間に間隙が形成されやすくなる。
【0011】
なお、点火器カラーと樹脂との間に間隙が生じた場合でも、環状突起部と樹脂が密着しているので、防湿性を損なうような貫通した間隙が形成されることはない。
【0012】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記樹脂が、前記突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端縁を覆う高さまで充填されているが、前記筒状壁の外周壁は覆っていない、請求項1記載の点火器組立体を提供する。
【0013】
筒状壁の上端縁を覆う高さまで樹脂を充填することにより、点火器本体と樹脂との接触面積が増加するので、点火器本体と樹脂との結合力が高められる。
【0014】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記樹脂が、前記突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端縁を覆い、かつ外側に突き出して充填されているが、前記筒状壁の外周面は覆っていない、請求項1記載の点火器組立体を提供する。
【0015】
筒状壁の上端縁を覆う高さまで樹脂を充填することにより、点火器本体と樹脂との接触面積が増加するので、点火器本体と樹脂との結合力が高められる。更に樹脂を外側に突き出すように充填することにより、点火器組立体をガス発生器内の点火器収容空間内に配置したとき、点火器収容空間と樹脂の突起部とが接触して摩擦が生じるため、点火器組立体の回転が防止される。
【0016】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記点火器本体が、ヘッダ部、前記ヘッダ部から延ばされた導電ピン、前記ヘッダ部を覆い、内部に点火薬が充填されたカップ部とを有しており、前記点火器本体のカップ部の全高さの半分以上が、前記点火器カラーの筒状壁で包囲されている、請求項1〜3のいずれかに記載の点火器組立体を提供する。
【0017】
点火器組立体が作動したとき、点火薬の燃焼により、カップ部は外側に膨張する。このとき、カップ部の外側にある樹脂も変形することが考えられるが、樹脂の周囲に点火器カラーの筒状壁が存在しているので、樹脂の変形が抑制され、点火器本体と樹脂との間に間隙が形成されることが抑制される。
【0018】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記筒状壁の上端開口部周縁が内側に傾斜した形状である、請求項1〜4のいずれかに記載の点火器組立体を提供する。
【0019】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記筒状壁の内周面の樹脂と接触した部分が凹凸を有している、請求項1〜5のいずれかに記載の点火器組立体を提供する。
【0020】
このような凹凸の存在により、凹凸部と樹脂が噛み合うようになるため、点火器カラー内にて固化後の樹脂が回転することが防止される。
【発明の効果】
【0021】
本発明の点火器組立体は、樹脂の固化過程において生じる樹脂の収縮によっても、点火器カラーと樹脂、及び点火器本体と樹脂との間に軸方向に貫通した間隙が生じることがない。よって、点火器組立体をガス発生器に組み込んだ場合でも、外部の湿気が点火器組立体を経由してガス発生器内部に侵入することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
(1)図1の点火器組立体
図1の点火器組立体を説明する。図1は、点火器組立体の縦断面図である。
【0023】
点火器カラー11は、金属製の略円筒状のもので、筒状壁12と、筒状壁12の一部から内側に突き出した環状突起部13を有している。筒状壁12の上端縁14から環状突起部13にかけての内周面16は曲面となっている。
【0024】
内周面16には、樹脂30が点火器カラー11内で回転することを防止するため、必要に応じて複数の凹凸を設けることができる。凹凸は、内周面16の全面に設けることができるほか、均等間隔で分離して設けてもよい。凹凸は、上端縁14から環状突起部13にかけての内周面において、軸方向又は周方向に、連続して又は不連続に設けることができる。
【0025】
点火器本体20は、ヘッダ部21、ヘッダ部21から延ばされた2本の導電ピン22、23、ヘッダ部21を覆い、内部に点火薬24が充填されたカップ部25とを有している。カップ部25内には、筒状スリーブ26が配置されている。ヘッダ部21には、図示していない発熱体が配置されている。
【0026】
点火器本体20は、樹脂30により、点火器カラー11内に固定されている。樹脂30は、環状突起部13を上下方向から挟み込む位置から、筒状壁12の上端縁14と同一高さ(面一となる高さ)までを覆っているが、筒状壁12の外周面15は覆っていない。なお、図示するとおり、導電ピン22、23は、コネクタ(コネクタ収容空間28に嵌め込まれる)と接続する先端部を除いて樹脂で覆われている。
【0027】
点火器本体20のカップ部25の全高さHの半分以上は樹脂30で包囲され、樹脂30の周囲は筒状壁12で包囲されている。このため、筒状壁12が存在しない場合、点火器組立体10の作動時、点火薬24の燃焼により、カップ部25は外側に膨張したとき、カップ部25の外側にある樹脂30も外側に変形することが考えられるが、樹脂30の周囲に点火器カラー11の筒状壁12が存在しているので、樹脂30の変形が抑制され、点火器本体20と樹脂30との間に間隙が形成され難くなる。
【0028】
なお、このように樹脂30の変形は抑制されるものの、環状突起部13により形成される孔は、点火器本体20のカップ部25の直径よりも小さくなるように設定されているため、点火器組立体10の作動時において、樹脂30が大きく変形するような事態が生じた場合であっても、点火器本体20が点火器カラー11から下部方向に脱落することがない。
【0029】
点火器組立体10の組立時には、図示するような状態になるように溶融樹脂が射出成形法等により充填された後、固化が進行する。この固化の過程において、樹脂30は中心方向に収縮する。このとき環状突起部13は、樹脂30により図1の上下方向(厚さ方向)から挟み付けられるため、環状突起部13と固化した樹脂30との間に間隙が生じることが抑制され、樹脂30の収縮力を利用して、環状突起部13を上下方向からしっかりと樹脂30で挟み込むことができる。
【0030】
一方、筒状壁12が樹脂30よりも外側に存在するため、固化過程において、筒状壁12の内周面16と樹脂30との間に間隙が生じやすくなるが、環状突起部13と樹脂30が密着しているので、点火器組立体10をガス発生器に取り付けた場合でも、コネクタ収容空間28からガス発生器内部まで貫通した間隙が形成されることはない。
【0031】
また、樹脂30は筒状壁の外周面15を覆っていないので、固化過程において、樹脂30の収縮は点火器本体20に向かって生じ、点火器本体20と樹脂30との間に間隙が生じることがない。
【0032】
本発明で用いる樹脂としては、成形収縮率が1%以下のものが好ましく、特に0.1〜0.8%のものが好ましい。成形収縮率が1%以下の場合、固化した樹脂に変形、反り又はヒケが生じることがなく、その結果、点火器本体20と樹脂30の間、又は点火器カラー11と樹脂30との間に貫通した間隙が発生することが防止される。また、成形収縮率を0.1%以上とすれば、樹脂の成形収縮により環状突起部13をより確実に挟持できることから望ましい。
【0033】
なお、ガラス繊維や無機フィラー等の無機充填材を樹脂に配合したものは、無機充填材の配向に起因して、射出成形された樹脂の流れ方向(MD)とそれに垂直な方向(TD)とでは成形収縮率が異なることが知られている。従って、このような無機充填材を配合した樹脂を用いる場合には、少なくとも点火器本体20と樹脂30との間や、点火器カラー11と樹脂30との間等に好ましくない間隙を生じさせない程度の成形収縮率(流れ方向、及び垂直方向)を有するものを使用することが望ましい。
【0034】
樹脂は熱硬化性樹脂を用いることもできるが、射出成形する点を考慮すれば熱可塑性樹脂であることが望ましく、更に樹脂と共に、ガラス繊維、その他の無機充填材料を併用することが好ましい。
【0035】
樹脂は、23℃で24時間浸水後における吸水率(以下同様)が、好ましくは0.005〜0.5%、更に好ましくは0.005〜0.3%のものであって、引張強度が、好ましくは70〜250MPa、更に好ましくは100〜250MPa、特に好ましくは170〜250MPaのものである。また、線膨張率が8×10−5/℃以下、引張強度が100MPa以上、絶縁破壊電圧が10MV/m以上の樹脂を使用することが好ましい。
【0036】
このような樹脂としては、ナイロン6-12、ポリアリレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを挙げることができる。これらの樹脂は、ガラス繊維、ガラスフィラー又はミネラル等の無機充填物を併用するものでもよい。特に20〜80質量%のガラス繊維を含むポリブチレンテレフタレート、20〜80質量%のガラス繊維を含むポリフェニレンサルファイド、20〜80質量%のミネラルを含む液晶ポリマーが好ましい。
【0037】
ガラス繊維を含有するガラス強化樹脂を用いる場合、そのガラス繊維の配向は、樹脂に差し込まれる導電性ピンの延伸方向に沿うように調整されることが望ましい。これにより導電性ピン22、23の太さ方向の成形収縮率が大きくなり、導電ピン22、23と樹脂30との間における水分の透過を確実に阻止することができる。また、各樹脂材料における無機充填材料の含有率は、より好ましくは20〜50質量%である。
【0038】
本発明では、33質量%のガラス繊維を含有するナイロン6-12(流れ方向の成形収縮率0.2%、直角方向の成形収縮率0.3%、線膨張率2.3×10−5/℃)のものを用いることができる。このような樹脂を用いることで、環状突起部13を上下方向から挟み込むために好適な成形収縮率を発揮できると共に、成形後の変形や反り等を抑制することができる。
【0039】
(2)図2の点火器組立体
図2の点火器組立体を説明する。図2は、点火器組立体の縦断面図である。図2の点火器組立体100は、図1の点火器組立体10とほぼ同一構造であるため、異なる部分についてのみ説明する。なお、図1と同一番号は、同じものであることを意味する。
【0040】
樹脂30は、環状突起部13を上下方向から挟み込む位置から、筒状壁12の上端縁14の上までを覆っているが、筒状壁12の外周面15は覆っていない。点火器本体20のカップ部25の全高さHの半分以上(上端縁14の上まで樹脂30で覆われているので、その分だけ、図1よりも樹脂30によるカップ部25の包囲部分が大きい)は樹脂30で包囲され、樹脂30の周囲は筒状壁12で包囲されている。
【0041】
(3)図3の点火器組立体
図3の点火器組立体を説明する。図3は、点火器組立体の縦断面図である。図3の点火器組立体200は、図1の点火器組立体10とほぼ同一構造であるため、異なる部分についてのみ説明する。なお、図1と同一番号は、同じものであることを意味する。
【0042】
点火器カラー11の筒状壁12は、上端縁14が内側に傾斜した形状になっている。樹脂30は、環状突起部13を上下方向から挟み込む位置から、筒状壁12の上端縁14の上までを覆っているが、筒状壁12の外周面15は覆っていない。
【0043】
点火器本体20のカップ部25の全高さHの半分以上(上端縁14の上まで樹脂30で覆われているので、その分だけ、図1よりも樹脂30によるカップ部25の包囲部分が大きい)は樹脂30で包囲され、樹脂30の周囲は筒状壁12で包囲されている。
【0044】
(4)図4の点火器組立体
図4の点火器組立体を説明する。図4は、点火器組立体の縦断面図である。図4の点火器組立体300は、図1の点火器組立体10とほぼ同一構造であるため、異なる部分についてのみ説明する。なお、図1と同一番号は、同じものであることを意味する。
【0045】
点火器カラー11の筒状壁12は、上端縁14が内側に傾斜した形状になっている。樹脂30は、環状突起部13を上下方向から挟み込む位置から、筒状壁12の上端縁14の上までを覆っており、更に外側に突き出した環状の突出部31が形成されている。筒状壁12の外周面15は覆われていない。突出部31は、環状ではなく、独立した複数の突起でもよい。
【0046】
このような環状の突出部31を有していると、点火器組立体10をガス発生器の点火器収容空間内に取り付けたとき、環状の突出部31が前記点火器収容空間の内面と接触し、摩擦が生じるため、点火器組立体10の回転が防止される。
【0047】
点火器本体20のカップ部25の全高さHの半分以上(上端縁14の上まで樹脂30で覆われているので、その分だけ、図1よりも樹脂30によるカップ部25の包囲部分が大きい)は樹脂30で包囲され、樹脂30の周囲は筒状壁12で包囲されている。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】点火器組立体の縦断面図。
【図2】別形態の点火器組立体の縦断面図。
【図3】別形態の点火器組立体の縦断面図。
【図4】別形態の点火器組立体の縦断面図。
【符号の説明】
【0049】
10、100、200、300 点火器組立体
11 点火器カラー
12 筒状壁
13 環状突起部
20 点火器本体
25 カップ部
30 樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】
点火器カラー内に点火器本体が収容され、前記点火器本体が樹脂により前記点火器カラー内に固定されている点火器組立体であり、
前記点火器カラーが、少なくとも筒状壁と、前記筒状壁の一部から内側に突き出した環状突起部を有するものであり、
前記樹脂が、前記環状突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端と同一高さまで充填されているが、前記筒状壁の外周壁は覆っていない、点火器組立体。
【請求項2】
前記樹脂が、前記突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端縁を覆う高さまで充填されているが、前記筒状壁の外周壁は覆っていない、請求項1記載の点火器組立体。
【請求項3】
前記樹脂が、前記突起部を上下方向から挟み込む位置から前記筒状壁の上端縁を覆い、かつ外側に突き出して充填されているが、前記筒状壁の外周壁は覆っていない、請求項1記載の点火器組立体。
【請求項4】
前記点火器本体が、ヘッダ部、前記ヘッダ部から延ばされた導電ピン、前記ヘッダ部を覆い、内部に点火薬が充填されたカップ部とを有しており、前記点火器本体のカップ部の全高さの半分以上が、前記点火器カラーの筒状壁で包囲されている、請求項1〜3のいずれかに記載の点火器組立体。
【請求項5】
前記筒状壁の上端縁が内側に傾斜した形状である、請求項1〜4のいずれかに記載の点火器組立体。
【請求項6】
前記筒状壁の内周面の樹脂と接触した部分が凹凸を有している、請求項1〜5のいずれかに記載の点火器組立体。





【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−234369(P2006−234369A)
【公開日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−53862(P2005−53862)
【出願日】平成17年2月28日(2005.2.28)
【出願人】(000002901)ダイセル化学工業株式会社 (1,236)