(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生器用の筒状ハウジングであって、
前記筒状ハウジングが、内径および外径が同一である２以上の筒状部材が溶接一体化されたものであり、
１つの筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、開口部側の内周面から半径方向内側に形成された、周面よりも厚みの大きな環状突起を有する一部開口部であり、
２つ以上の筒状部材が、１つの筒状部材の一部開口部側と、他の筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されている、ガス発生器用の筒状ハウジング。
【請求項２】
ガス発生器用の筒状ハウジングであって、
前記筒状ハウジングが、内径および外径が同一である２以上の筒状部材が溶接一体化されたものであり、
１つ又は２つ以上の第１筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、開口部側の内周面から半径方向内側に形成された、周面よりも厚みの大きな環状突起を有する一部開口部であり、
１つの第２筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、脆弱部を有する閉塞端面であり、
１つの第１筒状部材の一部開口部側と１つの第２筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されているか、
又は１つの第１筒状部材の一部開口部側と他の第１筒状部材の全部開口部が溶接一体化され、さらに前記他の第１筒状部材の一部開口部側と１つの第２筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されている、ガス発生器用の筒状ハウジング。
【請求項３】
請求項１記載の筒状ハウジングの一端側の全部開口部にガス発生部が取り付けられ、
他端側の一部開口部にディフューザ部が取り付けられており、
前記筒状ハウジングと前記ガス発生部の間が第１閉鎖部材で閉鎖され、前記筒状ハウジングと前記ディフューザ部の間が第２閉鎖部材で閉鎖されており、
前記筒状ハウジング内部にガスが加圧充填された、人員拘束装置用ガス発生器。
【請求項４】
請求項２記載の筒状ハウジングの一端側の全部開口部にガス発生部が取り付けられ、
他端側の一部開口部にディフューザ部が取り付けられており、
前記筒状ハウジングと前記ガス発生部の間が第１閉鎖部材で閉鎖され、前記筒状ハウジングと前記ディフューザ部の間が第２筒状部材の脆弱部を有する閉塞端面で閉鎖されており、
前記筒状ハウジング内部にガスが加圧充填された、人員拘束装置用ガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗員拘束装置等に使用されるガス発生器用の筒状ハウジングと、それを用いたガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグ装置等の車両の人員拘束装置に使用されるガス発生器は、ハウジング内部に固形ガス発生剤を収容し、そのガス発生剤を燃焼させることでガスを発生させるパイロ式ガス発生器や、加圧ガスをハウジング内に収容し、作動時に破裂板を開裂させるストアード式ガス発生器、およびその両方の機構を使用したハイブリッド式ガス発生器がある。これらのガス発生器は、正面衝突から乗員を保護する装置の他にも、側面衝突や車両の横転時に乗員を保護する装置や、歩行者保護装置に使用されるなど、幅広い活用がされている。
【０００３】
特に、側面衝突や車両の横転などから乗員を保護する装置、あるいは歩行者保護の目的で車両前部にエアバッグを展開させる装置に使用されるガス発生器は、ハウジング形状が細長い筒形に形成する場合が多く、ハウジングの外径よりも軸方向の長さが長くなっている。
【０００４】
このような細長い筒形状ハウジングは、板状部材を丸めたり、継ぎ目のないシームレス管を使用したりして形成されるが、ハウジング直径と比較して軸方向の長さを長くするときには、当該ハウジングの製造が技術的に困難となり、コストが高くなる。
【０００５】
特許文献１には、ガス発生剤５２を収容する燃焼室４１がハウジング部材で形成されており、その第１端側４３における開口部が点火器１１で閉塞され、第２端４４の側壁が複数の孔４２を有している。その第２端４４側には、さらにフィルターハウジング５１が取り付けられ、全体として細長い筒状のハウジングを有するガス発生器が開示されている。フィルターハウジング５１は、一端が開口し、他端が閉塞３６され、開口側が燃焼室４１の第２端側４４に被せられている。
【０００６】
特許文献１のガス発生器では、燃焼室４１とフィルターハウジング５１を形成するそれぞれの部材の形状、構造が微妙に異なっており、それぞれ別個に製造したものを接続することになる。したがって、コストダウンを目的とした部品の共通化という点で改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公報６，９０８，１０４  Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、要求に応じて異なる容量及び長さのものが容易に製造できるガス発生器用の筒状ハウジングと、それを用いたエアバッグ装置等の人員拘束装置用ガス発生器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】
【０００９】
〔請求項１〕
本願発明は、課題の解決手段として、
ガス発生器用の筒状ハウジングであって、
前記筒状ハウジングが、２以上の筒状部材が溶接一体化されたものであり、
１つの筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、開口部側の内周面から半径方向内側に形成された環状突起を有する一部開口部であり、
２つ以上の筒状部材が、１つの筒状部材の一部開口部側と、他の筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されている、ガス発生器用の筒状ハウジングを提供する。
【００１０】
ガス発生器用の筒状ハウジングを軸方向に細長い形状にしようとすると、プレスや鍛造では製造に困難性を伴うほか、内部から圧力がかかった場合、特に筒状ハウジングの軸方向の中央部付近が強度的に不利である。
【００１１】
しかし、本発明のガス発生器用の筒状ハウジングは、複数の筒状部材を溶接一体化することで全体として細長い形状のものになっており、さらに、例えば２つの筒状部材を溶接一体化したときには、中央部に環状突起が存在することになるため、中央部に肉厚の環状リブが形成された状態になり、全体の強度が向上される。
【００１２】
請求項１のガス発生器用の筒状ハウジングを構成する筒状部材は、公知の鍛造法やプレス法で製造することができ、必要に応じて切削加工をすることもできる。また、各筒状部材は同一の形状、寸法に形成すると、筒状部材は共通化ができるので、異なる長さ（容量）の筒状ハウジングを製造するときであっても、共通化された部品を組み合わせて製造でき、製造コストを低下させることができる。
【００１３】
請求項１の発明のガス発生器用の筒状ハウジングは、パイロ式ガス発生器や、ストアード式ガス発生器、ハイブリッド式ガス発生器のいずれのガス発生器にも適用することができるが、特にストアード式ガス発生器とハイブリッド式ガス発生器が好ましい。
【００１４】
〔請求項２〕
本願発明は、課題の解決手段として、
ガス発生器用の筒状ハウジングであって、
前記筒状ハウジングが、２以上の筒状部材が溶接一体化されたものであり、
１つ又は２つ以上の第１筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、開口部側の内周面から半径方向内側に形成された環状突起を有する一部開口部であり、
１つの第２筒状部材が、
一端側が、全面が開口された全部開口部であり、
他端側が、脆弱部を有する閉塞端面であり、
１つの第１筒状部材の一部開口部側と１つの第２筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されているか、
又は１つの第１筒状部材の一部開口部側と他の第１筒状部材の全部開口部が溶接一体化され、さらに前記他の第１筒状部材の一部開口部側と１つの第２筒状部材の全部開口部側が溶接一体化されている、ガス発生器用の筒状ハウジングを提供する。
【００１５】
請求項２の発明は、構造の異なる第１筒状部材と第２筒状部材を組み合わせることが、請求項１の発明と異なっている。
【００１６】
請求項２のガス発生器用の筒状ハウジングでは、複数の第１筒状部材と１つの第２筒状部材を接続し、各接続部が溶接一体化されているものであるが、第２筒状部材は、必ず端部（例えば、ガス流の下流側に相当する端部）に位置しており、脆弱部を有する閉塞端面は、他の筒状部材とは溶接されていない。
【００１７】
脆弱部を有する閉塞端面の脆弱部は、例えば特開昭５０−３５８２８号公報の図１において１６や１８で示される略Ｖ字のノッチ、米国特許第６，５４７，２７５号の図９（ｃ）で示されるように、開口部となる部分の肉厚が薄くされたものにすることができる。
【００１８】
本発明のガス発生器用の筒状ハウジングは、パイロ式ガス発生器や、ストアード式ガス発生器、ハイブリッド式ガス発生器のいずれのガス発生器にも適用することができるが、特にストアード式ガス発生器とハイブリッド式ガス発生器が好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のガス発生器用の筒状ハウジングは、所望長さの軸方向に細長い形状のものにすることが容易であり、充分な強度も確保することができ、ガス発生器の小型軽量化もできるようになる。また、複数の筒状部材を組み合わせて筒状ハウジングを得ることができるため、筒状部材を１つの部品として共通化して使用することで、製造コストの引き下げができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】筒状ハウジングの製造方法の説明図。
【図２】図１とは異なる筒状ハウジングの製造方法の説明図。
【図３】図１、図２とは異なる筒状ハウジングの製造方法の説明図。
【図４】図１に示す筒状ハウジングを用いたガス発生器の軸方向断面図。
【図５】図３に示す筒状ハウジングを用いたガス発生器の軸方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（１）図１に示す筒状ハウジング
図１は、本発明のガス発生器用の筒状ハウジングの製造方法を説明するための図であり、軸方向の断面図で示している。
【００２２】
まず、鍛造法やプレス法を適用し、ステンレス、鉄、アルミニウム等を加工して、図１（ａ）に示す筒状部材の前駆体１を製造する。前駆体１は、周面２、底面３、開口部４を有している。底面３は、他の部分よりも肉厚であることが好ましい。
【００２３】
次に、底面３の中央部を穿孔して、図１（ｂ）で示す穴５を形成する。この工程の終了後のものが、図１（ｃ）に示す、筒状ハウジング製造用の筒状部材２０、３０となる。
【００２４】
図１（ｃ）に示す筒状部材２０は、一端側が、全面が開口された全部開口部２１であり、他端側が、周面２２の内壁面２２ａから半径方向内側に形成された環状突起２３を有する一部開口部２４である。環状突起２３は、図１（ｂ）に示すように底面３に穴５を形成してなるものであるため、端部２０ｂにおいて形成されている。
【００２５】
図１（ｃ）に示す筒状部材３０は、一端側が、全面が開口された全部開口部３１であり、他端側が、周面３２の内壁面３２ａから半径方向内側に形成された環状突起３３を有する一部開口部３４である。環状突起３３は、図１（ｂ）に示すように底面３に穴５を形成してなるものであるため、端部３０ｂにおいて形成されている。
【００２６】
筒状部材２０と筒状部材３０は、内径、厚み、外径は同一のものであるが、長さは同一でもよいし、異なっていてもよい。さらに一部開口部２４と一部開口部３４の開口部の形状及び大きさは、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００２７】
筒状部材２０と筒状部材３０は、図１（ｃ）に示すように、筒状部材２０の一部開口部２４と筒状部材３０の全部開口部３１を中心軸が一致するようにして合わせた後、接続部において溶接一体化する。このようにして筒状部材２０と筒状部材３０が溶接一体化されたものが、本願発明のガス発生器用筒状ハウジング（図４の１５）となる。
【００２８】
図１（ｃ）と同様にして、筒状部材２０の全部開口部２１側にさらに他の筒状部材を溶接一体化してもよいし、又は筒状部材３０の一部開口部３４側にさらに他の筒状部材を溶接一体化してもよい。
【００２９】
このようにして複数の筒状部材を組み合わせ、溶接一体化することで、所望容量の筒状ハウジングを得ることができる。
そして、図１（ｃ）から理解できるとおり、隣接する筒状部材２０、３０の間には環状突起（図１（ｃ）では環状突起２３）が必ず存在し、前記環状突起２３が補強用の環状リブと同様の作用をするため、筒状ハウジング全体の強度が高められる。また、図１（ａ）において、底面３を他の部分よりも肉厚にしておけば、環状突起２３（又は環状突起３３）の厚みを他の部分よりも大きくすることができ、より補強効果が高められるので好ましい。
【００３０】
その他、図１（ｄ）に示すように、図１（ｃ）とは２つの筒状部材２０、３０の接続方向を逆にして、一部開口部２４側と一部開口部３４側を合わせた状態で溶接一体化してもよい。この実施形態では、環状突起２３と環状突起３３が一体になっているため、特に中央部の補強効果が高められる。
【００３１】
筒状部材２０と筒状部材３０は、後方押し出しや前方押し出し等の公知の鍛造工法によって製造することができる。このため、切削等の精細な工程を最低限に抑えることができる。さらに、筒状部材２０と筒状部材３０は、１つの部品として共通化ができるので、筒状ハウジング及びそれを用いたガス発生器の製造コストの引き下げができるという効果もある。
【００３２】
（２）図２に示す筒状ハウジング
図２は、図１に示すガス発生器用の筒状ハウジングとは異なる実施形態の製造方法を説明するための図であり、軸方向の断面図で示している。
【００３３】
図２（ａ）に示す筒状部材（第１筒状部材）１２０Ａは、一端側が、全面が開口された全部開口部１２１であり、他端側が、脆弱部９０、９１を有する閉塞端面１２３である。脆弱部９０、９１は、閉塞端面１２３の中央部の両面に形成された、連続（線状）又は不連続（点線状）の環状に形成されたノッチである。
【００３４】
図２（ｂ）に示す筒状部材（第２筒状部材）１２０Ｂは、一端側が、全面が開口された全部開口部１２１であり、他端側が、脆弱部９２を有する閉塞端面１２３である。脆弱部９２は、閉塞端面１２３の中央部に形成された、薄肉部である。
【００３５】
図２（ａ）、（ｂ）に示す筒状部材１２０Ａ（又は筒状部材１２０Ｂ）は、図２（ｃ）に示すように、図１（ｃ）に示す筒状部材２０と中心軸が一致するようにして合わせた後、接続部において溶接一体化して、筒状ハウジングを製造することができる。なお、筒状部材２０の全部開口部２１側にさらに他の筒状部材２０を溶接一体化してもよいが、筒状部材（第２筒状部材）１２０Ｂの閉塞端面１２３側には他の筒状部材は接続しない。
【００３６】
このようにして複数の筒状部材を組み合わせ、溶接一体化することで、所望容量の筒状ハウジングを得ることができる。
そして、図２（ｃ）から理解できるとおり、隣接する筒状部材２０、１２０Ａの間には環状突起（図２（ｃ）では環状突起２３）が必ず存在するため、前記環状突起２３が補強用の環状リブと同様の作用をするため、筒状ハウジング全体の強度が高められる。
【００３７】
（３）図３に示す筒状ハウジング
図３は、図１、図２に示すガス発生器用の筒状ハウジングとは異なる実施形態の製造方法を説明するための図であり、軸方向の断面図で示している。
【００３８】
図３（ａ）に示す筒状部材２２０は、一端側が、全面が開口された全部開口部２２１であり、他端側が、周面２２２の内壁面２２２ａから半径方向内側に形成された環状突起２２３を有する一部開口部２２４である。環状突起２２３は、端部２２０ｂから少し内側に入った内壁面２２２ａに形成されており、さらに環状突起２２３から軸方向に突き出された環状の接合部突起２２５が形成されている。
【００３９】
図３（ａ）に示す筒状部材２２０は、図２（ｂ）に示すように、図１（ｃ）に示す筒状部材２０と中心軸が一致するようにして合わせた後、接続部において溶接一体化して、筒状ハウジングを製造することができる。このとき、筒状部材２２０の環状の接合部突起２２５と筒状部材２０の全部開口部２１側の端部２０ａを合わせて溶接一体化する。なお、筒状部材２０に代えて、図２（ａ）、（ｂ）で示す筒状部材１２０Ａ、１２０Ｂ、図３（ａ）に示す筒状部材２２０を用いることもできる。
【００４０】
（４）図４に示すガス発生器
図４は、図１で示した筒状ハウジングを用いた本発明のガス発生器１０Ａの軸方向断面図である。
【００４１】
筒状ハウジング１５Ａは、図１（ｃ）で示した筒状部材２０と筒状部材３０が溶接一体化されたものである。筒状ハウジング１５Ａは、図１（ｃ）に示す筒状部材２０と図２（ａ）又は（ｂ）に示す筒状部材１２０Ａ、Ｂとの組み合わせにすることもできる。
【００４２】
筒状ハウジング１５Ａには、筒状ハウジング１５Ａの両端側にガス発生部４０とディフューザ部５０をそれぞれ有しており、内部にはアルゴン、ヘリウムの混合物が加圧充填された加圧ガス室１１が形成されている。
【００４３】
筒状ハウジング１５Ａの端部２０ａ側の開口部（図１（ｃ）の全部開口部２１）に、ガス発生部４０が取り付けられている。
【００４４】
ガス発生部４０は、ガス発生部ハウジング４２の一端側に電気式点火器４４が取り付けられ、その作動部分が、ガス発生剤４６が収容されたガス発生室４５内に配置されている。そして、ガス発生部ハウジング４２は、筒状ハウジング１５Ａに溶接によって接続されている。
【００４５】
ガス発生剤４６は、例えば、燃料であるニトログアニジン３４質量％、酸化剤である硝酸ストロンチウム５６質量％、結合剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム１０重量％とからなるものを円柱状に成形したものである。
【００４６】
ガス発生部４０と加圧ガス室１１の間の第１連通孔４８は、第１破裂板４９で閉塞されており、ガス発生室４５内は常圧に保持されている。第１破裂板４９は、周縁部がガス発生部ハウジング４２に対して抵抗溶接されている。
【００４７】
第１破裂板４９には、底面６４と、周壁面にガス通過孔６０を有するキャップ６２が加圧ガス室１１側から被せられている。
【００４８】
筒状ハウジング１５Ａの端部３０ｂ側の開口部（図１（ｃ）の一部開口部３４）に、ディフューザ部５０が取り付けられている。
ディフューザ部５０は、閉塞底面５４を有しており、周壁部５３にガス排出孔５２が形成され、周壁部５３の開口周縁から外側に伸びるフランジ５５を有している。フランジ５５は、筒状ハウジング１５Ａの環状突起３３（図１（ｃ）の筒状部材３０の環状突起３３）に対して溶接されている。
【００４９】
加圧ガス室１１とディフューザ５０の間の第２連通孔５６は、第２破裂板５８で閉塞されている。第２破裂板５８は、周縁部が環状突起３３に溶接されている。筒状ハウジング１５Ａが、図１（ｃ）に示す筒状部材２０と図２（ａ）又は（ｂ）に示す筒状部材１２０Ａ、１２０Ｂとの組み合わせであるとき、図２（ａ）の脆弱部９０、９１を有する端面１２３又は図２（ｂ）の脆弱部９２を有する端面１２３が第２破裂板５８となる。
【００５０】
図４のガス発生器１０Ａでは、加圧ガス室１１にガスを充填する作業は、例えば筒状部材２０、３０のいずれかに充填孔を形成し、ガス充填後にシールピンでシールする方法以外にも、特開２００６−２４７６３７号公報のように、ガス発生部ハウジング４２と筒状部材２０との間から加圧ガスを充填することもできる。
【００５１】
図４のガス発生器１０Ａでは、筒状ハウジング１５Ａが筒状部材２０と筒状部材３０が溶接一体化されたものであるため、軸方向の中央部分には、補強用リブとして作用する環状突起２３が存在している。このため、筒状ハウジング１５Ａが細長い形状になった場合でも、充填ガス圧や作動時の圧力上昇に耐えることができる。そして、環状突起２３の肉厚を大きくすることで強度を向上させれば、筒状ハウジング１５Ａ全体の肉厚を厚くして質量を増加させる必要がなくなり、ガス発生器１０Ａの小型軽量化ができるようになる。
【００５２】
次に、図４に示すガス発生器１０Ａを自動車に搭載したエアバッグシステムに組み込んだ場合の動作を説明する。
【００５３】
自動車が衝突して衝撃を受けたとき、作動信号出力手段により、点火器４４が作動点火してガス発生剤４６を燃焼させる。そして、ガス発生剤４６から発生した高温の燃焼ガスによって、ガス発生室４５内の圧力が上昇する。すると、第１破裂板４９が開裂して、燃焼ガスは加圧ガス室１１内に流入する。
【００５４】
なお、第１連通孔４８を通った燃焼ガスは、このキャップ６２の底面６４に当たり流れの向きを変える。キャップ６２は、燃焼ガスがガス通過孔６０から排出されるときに、燃焼ガス中に含まれる残渣をろ過するように機能する。またガス通過孔６０は、筒状部材２０の内壁面２２ａに対向しているため、ガス通過孔６０から排出された燃焼ガスが周壁部の内壁面に当たってその向きを変えるときに、含まれている残渣をさらに周壁部の内壁面に付着させる。
【００５５】
加圧ガス室１１では、加圧ガスに加えて燃焼ガスが加わることで圧力が上昇し、第２破裂板５８が開裂する。そして、加圧ガス及び燃焼ガスは、第２連通孔５６を経てディフューザ部５０のガス排出孔５２から排出され、エアバッグを膨張させる。
【００５６】
（５）図５に示すガス発生器
図５は、図３で示した筒状ハウジングを用いた本発明のガス発生器１０Ｂの軸方向断面
図である。
【００５７】
筒状ハウジング１５Ｂは、図３（ａ）に示す筒状部材２２０を２つ使用し、溶接一体化されたものである。筒状ハウジング１５Ｂは、図３（ｂ）に示す筒状部材２２０と図２（ａ）又は（ｂ）に示す筒状部材１２０との組み合わせにすることもできる。筒状ハウジング１５Ｂが、図３（ｂ）に示す筒状部材２２０と図２（ａ）又は（ｂ）に示す筒状部材１２０との組み合わせであるとき、図２（ａ）の脆弱部９０、９１を有する底面１２３と、図２（ｂ）の脆弱部９２を有する底面１２３が第２破裂板５８となる。
【００５８】
図５に示すガス発生器１０Ｂは、図４で示すガス発生器１０Ａとは、筒状筒状ハウジング１５Ｂが異なるのみで、他は同じである。但し、ディフューザ部５０が、図４では、筒状ハウジング１５に溶接固定されているが、図５では、筒状ハウジング１５Ｂの端部（環状の接合部突起２２５）をかしめて固定している点で異なる。
【符号の説明】
【００５９】
１０Ａ  ガス発生器
１１  加圧ガス室
１５Ａ  筒状ハウジング
２０、３０  筒状部材
２１、３１  全部開口部
２２、３２  周面
２３、３３  環状突起
２４、３４  一部開口部
４０  ガス発生部
４４  点火器
４６  ガス発生剤
４９  第１破裂板
５０  ディフューザ部
５２  ガス排出孔
５８  第２破裂板
【図１】
0005490557.tif 000002
【図２】
0005490557.tif 000003
【図３】
0005490557.tif 000004
【図４】
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【図５】
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