(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの着火電流により着火する点火薬を含む点火部を有し、該点火薬の燃焼エネルギーによりハウジング内に設けられた推進孔内をピストンが推進駆動するように構成されたパイロ式アクチュエータ機構であって、
前記点火部において前記点火薬が燃焼することで生じる燃焼生成物の、該点火部からの放出部位を少なくとも含む、該点火部の所定部位を覆うカバー部材であって、該カバー部材と該点火部との間に所定の閉空間を画定するように形成され、且つ、該点火薬の燃焼エネルギーを前記ピストンに伝えるように配置されるカバー部材と、
前記点火薬の燃焼の前後において、前記点火部を固定する固定部材と、
を備え、
前記カバー部材は、
前記所定の閉空間を画定する壁部材であって、前記点火部の前記所定部位に対向するとともに前記ピストンと接触する第１壁部材と、
前記所定の閉空間を画定する、前記第１壁部材と接続された壁部材であって、前記ピストンの推進方向に延在し該第１壁部材との接続端部と反対側の自由端部は、前記固定部材内に埋設されている第２壁部材と、
を有し、
前記点火薬が燃焼すると、前記所定の閉空間が前記ピストンの推進方向に拡大するように前記カバー部材が該推進方向に移動するとともに、該カバー部材の最大推進位置において前記第２壁部材の前記自由端部が前記固定部材内に埋設された状態が維持されるように該カバー部材の該推進方向への移動が規制される、
パイロ式アクチュエータ機構。
【請求項２】
前記点火薬の未燃焼の状態での前記固定部材内での前記第２壁部材の埋設距離が、前記カバー部材の最大推進位置での該カバー部材の前記推進方向への移動距離よりも長くなるように構成されることで、前記自由端部の前記固定部材内での埋設状態が維持される、
請求項１に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項３】
前記カバー部は、前記第１壁部材での前記ピストンとの接触部位に、該ピストン側に突出した突出部を更に有し、
前記突出部の外径は前記ピストンの外径よりも小さくなるように形成され、且つ、前記第１壁部材の外径は該ピストンの外径よりも大きくなるように形成される、
請求項１又は請求項２に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項４】
前記第１壁部材が、前記推進孔が設けられた前記ハウジングの端面に接触し、前記カバー部材の前記推進方向への移動が規制されることで、該カバー部材が前記最大推進位置に至る、
請求項３に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項５】
前記突出部の内部に、前記点火薬の燃焼生成物により燃焼しガスを発生させるガス発生剤が配置される、
請求項３又は請求項４に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項６】
前記固定部材は、樹脂材料で形成され、前記点火部を固定するモールド部を含み、
前記カバー部材は、前記第１壁部材が前記モールド部には埋設されない状態で、且つ前記第２壁部材が前記自由端部を含むその壁面が該モールド部内に埋設された状態で、該モールド部によって仮固定され、
前記モールド部は、前記ハウジングの内壁面に対して前記点火部を固定する、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項７】
前記第２壁部材は、前記モールド部内で前記推進方向に沿って直柱状態となるように該モールド部内に埋設される、
請求項６に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項８】
前記点火薬の未燃焼の状態において、前記第１壁部材と前記ピストンとは接触した状態で配置される、
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のパイロ式アクチュエータ機構。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか１項に記載のパイロ式アクチュエータ機構と、
注射対象領域に注射される注射目的物質を封入するシリンジと、
前記パイロ式アクチュエータでの前記点火薬の燃焼により推進駆動された前記ピストンを介して、前記シリンジ内に封入されている前記注射目的物質が加圧され、その加圧された該注射目的物質を前記注射対象領域に射出するための流路を有するノズル部と、
を備える、注射器。
【請求項１０】
点火薬を含む点火部を有する電気着火式点火器と、
前記電気着火式点火器を収容する点火器カラーと、
前記点火部において前記点火薬が燃焼することで生じる燃焼生成物の、該点火部からの放出部位を少なくとも含む、該点火部の所定部位を覆うカバー部材であって、該カバー部材と該点火部との間に所定の閉空間を画定するように形成され、且つ、該点火薬の燃焼エネルギーを所定の出力方向に出力するカバー部材と、
前記点火薬の燃焼の前後において、前記電気着火式点火器を前記点火器カラーに固定する固定部材と、
を備える点火器組立体であって、
前記カバー部材は、
前記所定の閉空間を画定する壁部材であって、前記点火部の前記所定部位に対向する第１壁部材と、
前記所定の閉空間を画定する、前記第１壁部材と接続された壁部材であって、前記所定の出力方向に延在し該第１壁部材との接続端部と反対側の自由端部は、前記固定部材内に埋設されている第２壁部材と、
を有し、
前記点火薬が燃焼すると、前記所定の閉空間が前記所定の出力方向に拡大するように前記カバー部材が該所定の出力方向に移動するとともに、該カバー部材の最大推進位置において前記第２壁部材の前記自由端部が前記固定部材内に埋設された状態が維持されるように該カバー部材の該所定の出力方向への移動が規制される、
点火器組立体。
【請求項１１】
前記点火薬の未燃焼の状態での前記固定部材内での前記第２壁部材の埋設距離が、前記カバー部材の最大推進位置での該カバー部材の前記所定の出力方向への移動距離よりも長くなるように構成されることで、前記自由端部の前記固定部材内での埋設状態が維持される、
請求項１０に記載の点火器組立体。
【請求項１２】
前記点火器カラーは、前記電気着火式点火器を収容する点火器収容空間において、前記カバー部材の前記所定の出力方向への移動時に該カバー部材が接触するストッパ部材を有し、
前記点火薬が燃焼し前記カバー部材が前記所定の出力方向に移動した際に、前記第１壁部材が前記ストッパ部材に接触し、該カバー部材の該所定の出力方向への移動が規制されることで、該カバー部材が前記最大推進位置に至る、
請求項１０又は請求項１１に記載の点火器組立体。
【請求項１３】
前記固定部材は、樹脂材料で形成され、前記電気着火式点火器を前記点火器カラーに固定するモールド部を含み、
前記カバー部材は、前記第１壁部材が前記モールド部には埋設されない状態で、且つ前記第２壁部材が前記自由端部を含むその壁面が該モールド部内に埋設された状態で、該モールド部によって仮固定される、
請求項１０から請求項１２の何れか１項に記載の点火器組立体。
【請求項１４】
前記電気着火式点火器は、前記点火薬を保持するヘッダ部を有し、
前記カバー部材は、該カバー部材が前記ヘッダ部に対して固定されない状態で、該ヘッダ部とともに前記点火薬を収容する点火薬収容空間を、該ヘッダ部上に形成する、
請求項１０から請求項１３の何れか１項に記載の点火器組立体。
【請求項１５】
前記カバー部材の内部であって、前記点火薬の燃焼生成物が接触可能な位置に、該燃焼生成物により燃焼しガスを発生させるガス発生剤が配置される、
請求項１０から請求項１４の何れか１項に記載の点火器組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、点火薬の燃焼により出力を得るパイロ式アクチュエータ機構、それを利用した注射器、及び点火薬の着火のための点火器組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエアバッグシステムや歩行者保護システム、電流遮断器や穿孔器、消化システムなどの装置には、点火薬の力でピストンを移動させ出力を得るアクチュエータ機構であるパイロ式アクチュエータ機構が使用されている。また医療分野でも加圧されたピストンにより注射目的物質を射出する注射器が知られており、そのような注射器の駆動源としてパイロ式アクチュエータ機構が広く検討されている。例えば、特許文献１には、図１に示す伸展可能な蛇腹カップや、図６に示す屈伸カップを点火薬の燃焼により生じる燃焼生成物で展開することで、所定の出力を得るアクチュエータ機構が開示されている。
【０００３】
このようなパイロ式アクチュエータ機構では点火薬をピストンの駆動源に使用しているため、点火薬の燃焼時に少なからず何らかの残渣が発生する。そして、発生する残渣は少量であってもアクチュエータ機構の外部に排出されないようにするのが好ましい。例えば、特許文献２に示すパイロ式アクチュエータ機構では、点火薬の燃焼により生じた燃焼生成物で、当初折り畳まれていたサック（図６Ａを参照）が膨張することで（図６Ｂを参照）、アクチュエータとしての出力が得られるが、そのとき燃焼生成物はサックにより封止された状態となる。そのため、残渣を含む燃焼生成物は外部に漏れ出しにくい。
【０００４】
また、特許文献３に示すパイロ式アクチュエータ機構では、シリンダの一端側に設けられたガス発生器の作動によってガス室の圧力を高めることで、ピストンを押し出す構成が採用されている。このピストンの移動は、シリンダ内に設けられたブッシュにピストンが衝突するまで継続される。ここで、ピストン本体部とシリンダとはクリアランスを極めて小さくしているが、燃焼残渣が完全にシリンダの外部へ排出されないわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０６３０１９号明細書
【特許文献２】米国特許第７４５５６５５号明細書
【特許文献３】特開２００９−６１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パイロ式アクチュエータ機構においては、点火薬の燃焼により得られるエネルギーを利用して出力を得るため、アクチュエータ機構の構成を比較的小さくしながらもその出力を比較的大きくすることができ、非常に出力効率よい有用なアクチュエータ機構と言える。しかし、点火薬の燃焼時にはその残渣が発生するため、衛生上の観点やアクチュエータ機構の周囲の機械部品等への影響の観点から、残渣が外部に漏れ出さないことが好ましい。
【０００７】
しかし、上記特許文献１や特許文献２に示すようにサック等の袋体によって点火薬の燃焼生成物を一定の空間に封止しようとすると、その高い燃焼エネルギーや含有する燃焼残渣から比較的大きな圧力を受けやすくなり、また、特許文献１に示す蛇腹カップのように部材が折り曲げられて封止空間が形成される場合には、その折り曲げ箇所において圧力の集中が生じやすくなるため、封止空間の強度の点で改良の余地が見出せる。また、上記特許文献３に示すようにクリアランスを調整するだけでは、残渣の外部への排出を十分に抑
制できない。
【０００８】
そこで、本願発明は、上記した問題に鑑み、点火薬の燃焼により生じる残渣の外部への排出を好適に抑制する技術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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明者は、特に、点火薬を含む点火部を覆うカバー部材に着目した。具体的には、本願発明は、外部からの着火電流により着火する点火薬を含む点火部を有し、該点火薬の燃焼エネルギーによりハウジング内に設けられた推進孔内をピストンが推進駆動するように構成されたパイロ式アクチュエータ機構であって、前記点火部において前記点火薬が燃焼することで生じる燃焼生成物の、該点火部からの放出部位を少なくとも含む、該点火部の所定部位を覆うカバー部材であって、該カバー部材と該点火部との間に所定の閉空間を画定するように形成され、且つ、該点火薬の燃焼エネルギーを前記ピストンに伝えるように配置されるカバー部材と、前記点火薬の燃焼の前後において、前記点火部を固定する固定部材と、を備える。そして、前記カバー部材は、前記所定の閉空間を画定する壁部材であって、前記点火部の前記所定部位に対向するとともに前記ピストンと接触する第１壁部材と、前記所定の閉空間を画定する、前記第１壁部材と接続された壁部材であって、前記ピストンの推進方向に延在し該第１壁部材との接続端部と反対側の自由端部は、前記固定部材内に埋設されている第２壁部材と、を有する。更に、前記点火薬が燃焼すると、前記所定の閉空間が前記ピストンの推進方向に拡大するように前記カバー部材が該推進方向に移動するとともに、該カバー部材の最大推進位置において前記第２壁部材の前記自由端部が前記固定部材内に埋設された状態が維持されるように該カバー部材の該推進方向への移動が規制される。
【００１０】
本発明に係るパイロ式アクチュエータ機構は、アクチュエータの出力源として点火薬を使用するものである。その点火薬としては、例えばＺＰＰ（ジルコニウムと過塩素酸カリウムの混合物）や黒色火薬（ボロン硝石等）等が挙げられる。そして、その点火薬を含む点火部はカバー部材によって覆われることで、点火薬の燃焼生成物は、カバー部材と点火部との間に画定される所定の閉空間に封止されることになる。なお、当該カバー部材は、必ずしも点火部の全体を覆う必要はなく、燃焼生成物が放出される所定部位を少なくとも覆うように点火部に対して配置されれば十分である。すなわち、点火薬の燃焼生成物の外部への排出抑制の観点から、カバー部材による点火部の覆いが形成されればよい。なお、ハウジングとは、ピストンが推進駆動する推進孔を形成するものであればよく、アクチュエータ機構の外殻容器そのものや、外郭容器内に配置された別の部品であってもよい。
【００１１】
そして、カバー部材は、点火薬の燃焼エネルギーをピストンに伝え、該ピストンを推進駆動するための部材であり、上記の所定の閉空間を画定するための第１壁部材と第２壁部材とを有する。第１壁部材は、点火薬の燃焼生成物が放出される所定部位に対向するとともに、ピストンに対して接触するように配置された壁部材である。そのため、第１壁部材は、燃焼生成物からの圧力、すなわち点火薬の燃焼によって生じる燃焼エネルギーを比較的大きく受けるように構成される。この結果、第１壁部材は、点火部から離間する力を受けることになり、その力が、接触するピストンに伝えられることになる。そのため、当該離間方向がピストンの推進方向となる。なお、第１壁部材とピストンの接触については、前記点火薬の未燃焼の状態において、前記第１壁部材と前記ピストンとは接触した状態で配置されてもよく、別法として、両者は、その未燃焼の状態では非接触であっても、燃焼後に接触するように配置されてもよい。
【００１２】
一方で、第２壁部材は、第１壁部材と接続された壁部材であるため、上記のように第１壁部材が点火薬の燃焼により力を受けると、それに伴い第２壁部材も第１壁部材が点火部から離間する方向に移動する。ここで、第２壁部材の自由端部は固定部材内に埋設された
状態になっているが、当該自由端部は固定部材によって固定された状態には至っていないため、点火薬の燃焼時に点火部からの離間は阻害されない。換言すれば、第２壁部材の自由端部は、点火薬の燃焼エネルギーを受けて移動できる程度に固定されているものである。一方で、このように第２壁部材の自由端部が固定部材内に埋設されることで、上記所定の閉空間の密閉性、すなわち点火薬の燃焼生成物の排出抑制能力が担保されることになる。
【００１３】
そして、点火薬が燃焼した際には、上記の通り主に第１壁部材が燃焼生成物により加圧されることで、カバー部材がピストンの推進方向に移動し、所定の閉空間が当該推進方向に拡大していく。このカバー部材の移動に応じて、カバー部材を介してピストンへ点火薬の燃焼エネルギーが好適に伝達されることになる。更に、このカバー部材の移動中、すなわち、カバー部材が移動を開始してから最大推進位置に至るまでの間、第２壁部材の自由端部は固定部材内に埋設された状態が維持される。そのため、カバー部材の移動期間において、常時、所定の閉空間の密閉性は維持されることになる。
【００１４】
このように本発明に係るパイロ式アクチュエータ機構では、カバー部材により、点火薬の燃焼生成物を封止する所定の閉空間の維持と、ピストンへの燃焼エネルギーの効率的な伝達が両立される。その結果、パイロ式アクチュエータの出力効率を落とすことなく、燃焼生成物に含まれる残渣の外部への排出が好適に抑止されることになる。なお、カバー部材は燃焼エネルギーを受けるため、熱的な強度が高い金属製であるのが好ましい。そして、点火薬の燃焼前後においても所定の閉空間が維持されるよう圧力が集中する脆弱部等は形成されないのが好ましい。
【００１５】
ここで、上記のパイロ式アクチュエータ機構において、前記点火薬の未燃焼の状態での前記固定部材内での前記第２壁部材の埋設距離、すなわち埋設の深さが、前記カバー部材の最大推進位置での該カバー部材の前記推進方向への移動距離よりも長くなるように構成されることで、前記自由端部の前記固定部材内での埋設状態が維持されてもよい。このような構成を採用することで、点火薬の燃焼によるカバー部材の移動期間において、所定の閉空間の密閉性が好適に維持されることになる。
【００１６】
また、上述までのパイロ式アクチュエータ機構において、前記カバー部は、前記第１壁部材での前記ピストンとの接触部位に、該ピストン側に突出した突出部を更に有してもよく、その場合、前記突出部の外径は前記ピストンの外径よりも小さくなるように形成され、且つ、前記第１壁部材の外径は該ピストンの外径よりも大きくなるように形成される。このように突出部の外径がピストンの外径よりも小さく形成されることで、突出部がピストンの推進孔にも進入することが可能となる。そのため、カバー部材が最大推進位置に至るまでの間に突出部が推進孔に進入することで、点火薬の燃焼によりカバー部材が移動可能な距離を、より長く確保することができ、パイロ式アクチュエータ機構の出力向上が期待される。
【００１７】
なお、カバー部材の最大推進位置に関し、前記第１壁部材が、前記推進孔が設けられた前記ハウジングの端面に接触し、前記カバー部材の前記推進方向への移動が規制されることで、該カバー部材が前記最大推進位置に至るように、パイロ式アクチュエータ機構が構成されてもよい。第１壁部材がハウジングの端面に接触することでカバー部材の移動が規制されることになるが、その接触状態において、突出部はピストンの推進孔に進入した状態になっているため、上記の通り、パイロ式アクチュエータ機構の出力向上が見込まれる。
【００１８】
また、上述までのパイロ式アクチュエータ機構において、前記突出部の内部に、前記点火薬の燃焼生成物により燃焼しガスを発生させるガス発生剤が配置されてもよい。ガス発
生剤を更に配置することで、カバー部材に付与されるエネルギー量が増えるため、パイロ式アクチュエータ機構の出力が向上されることになる。なお、ガス発生剤としては、例えばニトロセルロース系の発生剤が利用できる。
【００１９】
ここで、上述までのパイロ式アクチュエータ機構において、前記固定部材は、樹脂材料で形成され、前記点火部を固定するモールド部を含み、前記カバー部材は、前記第１壁部材が前記モールド部には埋設されない状態で、且つ前記第２壁部材が前記自由端部を含むその壁面が該モールド部内に埋設された状態で、該モールド部によって仮固定されてもよい。そして、前記モールド部は、前記ハウジングの内壁面に対して前記点火部を固定するようにしてもよい。このように樹脂材料によるモールド部を採用してパイロ式アクチュエータ機構を構成することで、当該機構の製造が容易となる。なお、第２壁部材の仮固定とは、点火薬の燃焼によりカバー部材にかかる圧力によって、第２壁部材の自由端部が、モールド部内を移動可能な程度に固定された状態を言う。
【００２０】
また、第２壁部材がモールド部内に埋設される形態において、前記第２壁部材は、前記モールド部内で前記推進方向に沿って直柱状態となるように該モールド部内に埋設されるのが好ましい。当該直柱状態とは、モールド部内で第２壁部材の外径と内径が、その埋設の深さ方向に沿って概ね一定となる状態である。このように直柱状態で第２壁部材が埋設されると、点火薬の燃焼時に、その加圧力で自由端部がモールド部内を容易に移動しやすくなる。
【００２１】
なお、上述までのパイロ式アクチュエータ機構は、外部に残渣が排出されずに高出力を得ることができるため、様々な用途に適用可能である。例えば、極めて高い衛生環境が求められる医療機器分野においても好適に利用でき、その一例として、注射器での注射目的物質の射出のためのアクチュエータとして採用することができる。その場合、例えば、上述までのパイロ式アクチュエータ機構と、注射対象領域に注射される注射目的物質を封入するシリンジと、前記パイロ式アクチュエータでの前記点火薬の燃焼により推進駆動された前記ピストンを介して、前記シリンジ内に封入されている前記注射目的物質が加圧され、その加圧された該注射目的物質を前記注射対象領域に射出するための流路を有するノズル部とで、注射器を構成することができる。その他、上述までのパイロ式アクチュエータ機構は、電流遮断器や穿孔機等にも好適に適用し得る。
【００２２】
また、本発明を、所定の出力を得るための点火薬の点火器の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、点火薬を含む点火部を有する電気着火式点火器と、前記電気着火式点火器を収容する点火器カラーと、前記点火部において前記点火薬が燃焼することで生じる燃焼生成物の、該点火部からの放出部位を少なくとも含む、該点火部の所定部位を覆うカバー部材であって、該カバー部材と該点火部との間に所定の閉空間を画定するように形成され、且つ、該点火薬の燃焼エネルギーを所定の出力方向に出力するカバー部材と、前記点火薬の燃焼の前後において、前記電気着火式点火器を前記点火器カラーに固定する固定部材と、を備える点火器組立体である。そして、前記カバー部材は、前記所定の閉空間を画定する壁部材であって、前記点火部の前記所定部位に対向する第１壁部材と、前記所定の閉空間を画定する、前記第１壁部材と接続された壁部材であって、前記所定の出力方向に延在し該第１壁部材との接続端部と反対側の自由端部は、前記固定部材内に埋設されている第２壁部材と、を有する。更に、前記点火薬が燃焼すると、前記所定の閉空間が前記所定の出力方向に拡大するように前記カバー部材が該所定の出力方向に移動するとともに、該カバー部材の最大推進位置において前記第２壁部材の前記自由端部が前記固定部材内に埋設された状態が維持されるように該カバー部材の該所定の出力方向への移動が規制される。これにより、点火器組立体において、点火薬の燃焼による残渣が外部に排出されるのを好適に抑制しつつ、その燃焼によって得られる出力を可及的に向上させることができる。
【００２３】
なお、上述のパイロ式アクチュエータ機構に関し開示された本願発明の技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて、当該点火器組立体にも適用できる。例えば、前記点火薬の未燃焼の状態での前記固定部材内での前記第２壁部材の埋設距離が、前記カバー部材の最大推進位置での該カバー部材の前記所定の出力方向への移動距離よりも長くなるように構成されることで、前記自由端部の前記固定部材内での埋設状態が維持されてもよい。また、前記固定部材は、樹脂材料で形成され、前記電気着火式点火器を前記点火器カラーに固定するモールド部を含み、前記カバー部材は、前記第１壁部材が前記モールド部には埋設されない状態で、且つ前記第２壁部材が前記自由端部を含むその壁面が該モールド部内に埋設された状態で、該モールド部によって仮固定されてもよい。また、前記カバー部材の内部であって、前記点火薬の燃焼生成物が接触可能な位置に、該燃焼生成物により燃焼しガスを発生させるガス発生剤が配置されてもよい。点火部には、点火薬と接触し、着火電流で赤熱するブリッジワイヤ等の着火機構を含むことができる。また、着火機構としては、ブリッジワイヤ以外の機構を採用しても構わない。
【００２４】
更に、上記の点火器組立体において、前記点火器カラーは、前記電気着火式点火器を収容する点火器収容空間において、前記カバー部材の前記所定の出力方向への移動時に該カバー部材が接触するストッパ部材を有してもよく、その場合、前記点火薬が燃焼し前記カバー部材が前記所定の出力方向に移動した際に、前記第１壁部材が前記ストッパ部材に接触し、該カバー部材の該所定の出力方向への移動が規制されることで、該カバー部材が前記最大推進位置に至る。すなわち、点火器カラーは、電気着火式点火器を収容しつつ、ストッパ部材により所定の閉空間が拡大する限界が決定される。
【００２５】
また、上記の点火器組立体において、前記電気着火式点火器は、前記点火薬を保持するヘッダ部を有し、前記カバー部材は、該カバー部材が前記ヘッダ部に対して固定されない状態で、該ヘッダ部とともに前記点火薬を収容する点火薬収容空間を、該ヘッダ部上に形成してもよい。すなわち、カバー部材は、点火薬を収容する空間の画定と所定の閉空間の画定を兼ねることになるため、点火器組立体の構成部品を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
点火薬の燃焼により生じる残渣の外部への排出を好適に抑制する技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本願発明に係るパイロ式アクチュエータ機構の概略構成であって点火薬の燃焼前の構成を示す図である。
【図１Ｂ】本願発明に係るパイロ式アクチュエータ機構の概略構成であって点火薬の燃焼後の構成を示す図である。
【図２】図１Ａ、図１Ｂに示すパイロ式アクチュエータ機構に含まれる点火器の構成を示す図である。
【図３Ａ】本願発明に係る注射器の概略構成であって点火薬の燃焼前の構成を示す図である。
【図３Ｂ】本願発明に係る注射器の概略構成であって点火薬の燃焼後の構成を示す図である。
【図４】本願発明に係る第１の点火器組立体の概略構成を示す図である。
【図５】本願発明に係る第２の点火器組立体の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本願発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本願発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
＜パイロ式アクチュエータ機構１０の構成＞
図１Ａは、本発明のパイロ式アクチュエータ機構（以下、単に「アクチュエータ機構」という）１０の概略構成であって、点火薬の燃焼前の状態における構成を、アクチュエータ機構１０の縦断面で示す図である。また、図１Ｂは、点火薬の燃焼後の状態におけるアクチュエータ機構１０の概略構成を、その縦断面で示す図である。また、図２は、アクチュエータ機構１０の点火器２５に含まれる点火部２０の概略構成を示す図である。
【００３０】
アクチュエータ機構１０のハウジング１１は断面が円形であり、一端側の開口部１２には電気式着火点火器（以下、単に「点火器」という）２５が取り付けられている。点火器２５は、点火薬を含む点火部２０を有する。ここで、点火部２０の例について図２に基づいて説明する。点火部２０は外部から供給される着火電流により点火薬２２を燃焼させるものである。具体的には、表面が絶縁カバーで覆われたカップ２１によって、点火薬２２を配置するための空間が該カップ２１内に画定される。そして、その空間に金属ヘッダ２４が配置され、カップ２１が金属ヘッダ２４に固定される。また、金属ヘッダ２４の上面に筒状のチャージホルダ２３が設けられている。該チャージホルダ２３によって点火薬２２が保持される。この点火薬２２の底部には、片方の導電ピン２７と金属ヘッダ２４を電気的に接続したブリッジワイヤ２６が配線されている。なお、二本の導電ピン２７は互いが絶縁状態となるように、絶縁体２９を介して金属ヘッダ２４に固定される。さらに、絶縁体２９で支持された二本の導電ピン２７が延出するカップ２１の開放口は、図１Ａに示す樹脂で形成されたモールド部２８によって導電ピン２７間の絶縁性を良好に維持した状態で保護されている。このモールド部２８は、点火部２０の製造工程において、樹脂材料を射出成型することで形成される。
【００３１】
このように構成される点火部２０においては、外部電源によって二本の導電ピン２７間に電圧印加されるとブリッジワイヤ２６に電流が流れ、それにより点火薬２２が燃焼する。このとき、点火薬２２の燃焼による燃焼生成物はチャージホルダ２３の開口部からカップ２１を破り放出されることになる。なお、別法として、チャージホルダ２３が無い点火部２０を使用してもよい。図２に示す点火部２０においては、燃焼生成物が放出される部位は、カップ２１の頂部中央近傍の部位２１ａとなる。ここで、図１Ａに示すように、部位２１ａの近くには、燃焼室９となる空間が配置されている。この燃焼室９は、後述するカバー部材３３と点火部２０及びモールド部２８によって画定される閉空間である。そのため、点火薬２２の燃焼生成物は、この燃焼室に封止されることになる。
【００３２】
なお、点火薬２２として、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＺＰＰ）、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴＨＰＰ）、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴｉＰＰ）、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＡＰＰ）、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬（ＡＢＯ）、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬（ＡＭＯ）、アルミニウムと酸化銅を含む火薬（ＡＣＯ）、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬（ＡＦＯ）、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼生成物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。適切な注射が可能な限りにおいて、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。
【００３３】
ここで、燃焼室９内には、特に追加的な点火薬は配置されていないが、燃焼室９内に点火薬２２の燃焼によって生じる燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤等を配置することもできる。ガス発生剤の一例としては、ニトロセルロース９８質量％、ジフェニルアミン０．８質量％、硫酸カリウム１．２質量％からなるシングルベース無煙火
薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。燃焼室９内に配置されるときのガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能であり、これにより、燃焼室９内での圧力推移を所望の推移とすることができる。
【００３４】
そして、点火器２５は、点火器カラー６に固定された状態でハウジング１１の一端側に取り付けられている。具体的には、ハウジング１１の一端側はかしめ部１６となっており、ハウジング１１の内壁面に形成されている環状段部１５に、点火器カラー６の段部を当接させ、その状態でかしめ部１６により点火器カラー６の反対端部をかしめてハウジング１１に対して固定する。なお、点火部２０を含む点火器２５は、モールド部２８によって点火器カラー６に対して固定されている。
【００３５】
更に、点火部２０を覆うようにカバー部材３３が配置されている。詳細には、カバー部材３３は、点火部２０のカップ２１の部位２１ａ（点火薬２２の燃焼生成物が放出される部位）を覆うように、そしてカバー部材３３と点火部２０との間に閉空間である燃焼室９が形成されるように配置されている。そして、カバー部材３３は、貫通孔などが存在しない壁部材であって部位２１ａと対向するように配置される第１壁部材３３ａと、同じく貫通孔などが存在しない壁部材であって第１壁部材３３ａの周囲に接続されカバー部材３３の軸方向に延在する第２壁部材３３ｂとからなる。この第２壁部材３３ｂの延在方向は、後述するピストン３０の推進方向と同じである。更に、第２壁部材３３ｂの、第１壁部材３３ａとの接続端部とは反対側の自由端部３３ｃが開口しており、モールド部２８の樹脂材料の中に埋設され仮固定されている。この点から、モールド部２８は、カバー部材３３の「固定部材」として機能する。この仮固定の状態では、カバー部材３３と点火部２０及びモールド部２８とによって画定される燃焼室９の密閉性は十分に担保されている。
【００３６】
ここで、ハウジング１１の先端部側（図１Ａにおける上方の端部側）は、ハウジング１１の内向きに突出した突出部１３が形成されている。突出部１３の中央部には、ハウジングの内部と外部を繋ぐ開口部１４が形成されている。更に、ハウジング１１内には、円柱形の空間であって、金属製のピストン３０が収容される収容空間１７が形成されている。この収容空間１７は、開口部１４を介してハウジング１１の外部に繋がっている。ピストン３０は、その上に伸びるピストンロッド３２と一体に形成されており、図１Ａに示す状態では、ピストンロッド３２は開口部１４に嵌入されており、ピストン３０は収容空間１７に嵌入されている。そして、ピストンロッド３２と開口部１４との摺動可能状態、及びピストン３０と収容空間１７との摺動可能状態を保ちながら、ピストン３０及びピストンロッド３２は、ハウジング１１内をその軸方向に移動可能である。例えば、ピストン３０の外径は収容空間１７の内径と同程度であるか、僅かに小さい程度であり、ピストン３０の移動時に円滑に移動できるように、収容空間１７の内径とピストン３０の外径の相関を調整する。またピストン３０の外周面と収容空間の内壁面との間に潤滑剤を塗布してもよい。なお、図１Ａに示す状態では、ピストンロッド３２の先端面（図１Ａにおける上方の端面）３２ａは、突出部１３の外表面と面一である。
【００３７】
また、ピストン３０は、下部に筒状のスカート部３１を有している。スカート部３１の内側は、点火器２５の点火部２０が収容される収容空間１９を形成している。点火器カラー６を介して点火器２５がハウジング１１に収容されている図１Ａに示す状態において、カバー部材３３の第１壁部材３３ａが収容空間１９内のピストン３０の下面に当接するように、ピストン３０及びピストンロッド３２が位置決めされている。
【００３８】
ここで、カバー部材３３の第２壁部材３３ｂの軸方向の長さのうち、モールド部２８内に埋設されている距離（埋設距離）Ａは、ピストン３０がハウジング１１の収容空間１７
内で移動可能な距離、すなわちピストン３０とピストンロッド３２との接続部位近傍において、ピストン３０とピストンロッド３２の外径差で発生するショルダー部３５と、突出部１３の内壁面１３ａとの間の距離Ｂよりも大きく設定されている。ピストン３０は、この距離Ｂを移動すると突出部１３によってその移動が規制されるため、当該距離Ｂが、ピストン３０の移動可能な距離でもあり、ピストン３０とともに移動するカバー部材３３の移動可能な距離でもある。ここで、ピストン３０とともにカバー部材３３の移動が規制されたときのその位置が、本発明の最大推進位置に当たる。
【００３９】
なお、モールド部２８における第２壁部材３３ｂの埋設については、点火部２０において点火薬２２が燃焼した際に生じる燃焼室９内の圧力で、カバー部材３３が推進方向に押されて、第２壁部材３３ｂとモールド部材２８との仮固定状態が解消され、カバー部材３３がピストン３０を押し上げるようにピストン３０の推進方向に移動可能となる程度の固定力（すなわち、比較的弱い固定力）が発生している。したがって、点火薬２２が燃焼すると、カバー部材３３が図１Ａの上方向に移動し、それに伴い燃焼室９がその移動方向に拡大していく。このとき第１壁部材３３ａがピストン３０の下面を押し上げることで、図１Ｂに示すように、ピストンロッド３２の上面３２ａがハウジング１１から突出する。このように点火薬２２の燃焼によりカバー部材３３が円滑に移動できるように、カバー部材３３はモールド部２８内で円柱状に配置され、且つ第２壁部材３３ｂには突起や凹凸が形成されていない。そのため、カバー部材３３はモールド部２８から比較的抜けやすくなっている仮固定状態で、モールド部２８に仮固定されていることになる。
【００４０】
ここで、上記の通り第２壁部材３２ｂの埋設距離Ａが、カバー部材３３の移動可能距離（ピストン３０の移動可能距離）Ｂよりも長く設定されているため、ピストン３０が最大限推進した位置（最大推進位置）、すなわちショルダー部３５が内壁面１３ａに当接する位置に到達しても、カバー部材３３の自由端部３３ｃはモールド部２８の内部に存在し、カバー部材３３がモールド部２８から外れることがない。このため、アクチュエータ機構１０において点火薬２２の燃焼によりピストン３０が推進駆動された場合、そのピストン３０が最大限に推進された状態に至るまでの間、燃焼室９の密封性は維持されることになる。このようにアクチュエータ機構１０では、点火薬２２の燃焼生成物を燃焼室９内に封止した状態で、その燃焼エネルギーをカバー部材３３を介してピストン３０に効率的に伝えることができる。なお、このような燃焼室９の密封性と効率的なエネルギー伝達のための仮固定状態の形成のために、モールド部２８を成形する際の樹脂の射出圧力は、７〜１３ＭＰａ程度に設定するのが好ましい。
【００４１】
なお、点火薬２２の燃焼前に、ピストン３０及びピストンロッド３２がハウジング１１から飛び出さないように、軸方向への移動が阻止されている。具体的には開口部１４の周面を軽くかしめることで、ピストンロッド３２の飛び出しが阻止されている。点火薬２２の燃焼時には、そのかしめによる抵抗力以上の力が働くことになる。
【００４２】
以上より、アクチュエータ機構１０では、点火部２０での点火薬２２の燃焼により発生した残渣などを含む燃焼生成物は、カバー部材３３と点火部２０及びモールド部２８とで形成される閉空間である燃焼室９内に封止されるため、その外部に漏れることがなく、ハウジング１１外へも流出することはない。更に、点火薬２２の燃焼で生じた燃焼エネルギーは、部位２１ａに対向する第１壁部材３３ａが主に受け止めることになる。そのため、当該燃焼エネルギーは、カバー部材３３を押し上げてピストン２２を効率的に推進駆動させることになる。このように、アクチュエータ機構１０は、点火薬２２の燃焼により発生する残渣の排出抑制と、アクチュエータとしての好適な出力効率の維持とを両立することを可能とする。
【実施例２】
【００４３】
次に、図３Ａ及び図３Ｂに基づいて、本発明に係るパイロ式アクチュエータ機構（以下、単に「アクチュエータ機構」とも言う）を駆動源とする注射器４０について説明する。当該アクチュエータ機構は、第１の実施例で示したアクチュエータ機構１０と動作原理を実質的に同一とするものである。ここで、図３Ａは、注射器４０の概略構成であって、アクチュエータ機構内の点火薬の燃焼前の状態における構成を、注射器４０の縦断面で示す図である。また、図３Ｂは、当該点火薬の燃焼後の状態における注射器４０の概略構成を、その縦断面で示す図である。
【００４４】
なお、本願の以降の記載においては、注射器４０によって注射対象領域に注射される注射目的物質を「注射液」と総称する。しかし、これには注射される物質の内容や形態を限定する意図は無い。注射目的物質では、注射対象領域である皮膚構造体等に届けるべき成分が溶解していても溶解していなくてもよく、また注射目的物質も、加圧することでノズル５５の射出孔５５ａから注射対象領域に対して射出され得るものであれば、その具体的な形態は不問であり、液体、ゲル状等様々な形態が採用できる。
【００４５】
注射器４０は、筒状に形成されたハウジング５３を有する。このハウジング５３には、点火薬を燃焼させて射出のためのエネルギーを発生させる電気着火式点火器が備えられているが、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、当該電気着火式点火器に含まれる点火部４１のみが記載されている。なお、点火部４１は、第１の実施例における点火部２０と実質的に同一のものであるから、その詳細な説明は割愛する（図２を参照のこと）。更に、注射器４０には、点火部４１での点火薬の燃焼による燃焼エネルギーを後述する収容空間５６に収容されている注射液に伝えるピストン５７が組み込まれている。
【００４６】
詳細には、ハウジング５３は、樹脂の射出成形によって製造され、当該射出成形については、公知の方法を使用することができる。ハウジング５３の樹脂材料としては、例えば、公知のナイロン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等が使用できる。また、これら樹脂にガラス繊維やガラスフィラー等の充填物を含ませてもよく、ポリブチレンテレフタレートにおいては２０〜８０質量％のガラス繊維を、ポリフェニレンサルファイドにおいては２０〜８０質量％のガラス繊維を、また液晶ポリマーにおいては２０〜８０質量％のミネラルを含ませることができる。
【００４７】
ここで、ハウジング５３の先端部側（図３Ａの上方の端部側）では、ハウジング５３の内部方向に突出した突出部５３ａが形成されている。この突出部５３ａの中央には開口部が形成され、ハウジング５３の内部と外部が当該開口部によって繋がっている。そして、ハウジング５３の内部において、第１ホルダ５４が突出部５３ａに当接した状態で配置される。この第１ホルダ５４は、その内部にノズル５５を保持する。そして、ハウジング５３の内部には、更に、第１ホルダ５４に対してノズル５５を押圧するように配置された第２ホルダ５２が配置される。なお、ノズル５５と第２ホルダ５２は一体に形成されてもよい。第２ホルダ５２の内部には、その軸方向に沿った径が一定である貫通孔が形成されている。その貫通孔の一端は、点火部４１が配置される空間に連通し、残りの一端はノズル５５内の注射液の収容空間５６側に至る。
【００４８】
そして、この貫通孔には、金属製のピストン５７が、貫通孔内を軸方向に沿って推進可能となるように配置され、その一端が点火部４１が配置される空間側を向いており、また、残りの他端は注射液の収容空間５６側を向いている。なお、ピストン５７の先端部側には、樹脂製のプランジャ５８が設けられている。プランジャ５８とノズル５５との間に形成される空間が、注射液が収容される収容空間５６となる。ここで、プランジャ５８の先端部は、ノズル５５側の収容空間５６の形状を補完する形状となっている。すなわち、プランジャ５８の先端部の外表面の形状とノズル５５側の収容空間５６の形状は概ね一致す
る形状となっている。そのため、注射液の射出の完了時において、収容空間５６に取り残される注射液量を可及的に少なくすることができる。
【００４９】
ここで、プランジャ５８の材質としては、例えば、ブチルゴムやシリコンゴムが採用できる。更には、スチレン系エラストマー、水添スチレン系エラストマーや、これにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンや流パラ、プロセスオイル等のオイルやタルク、キャスト、マイカ等の粉体無機物を混合したものがあげられる。さらにポリ塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーや天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、それらの混合物等を、プランジャの材質として採用することもできる。また、プランジャ５８は、柱状の胴部の外周に複数の環状の突起部が形成されている。この突起部は、プランジャ５８がピストン５７とともに貫通孔に挿入されると、樹脂製のため弾性変形し、プランジャ５８と貫通孔の内壁面との密着度を高めることができる。
【００５０】
更に、ハウジング５３内には、第２ホルダ５２の、点火部４１が配置される空間側の端面５２ａに当接するように第３ホルダ５１が配置される。そして、この第３ホルダ５１には、点火器カラー４５に点火部４１を含む後述の中間組立体がかしめ固定されて形成される点火器組立体が保持される。この点火器組立体では、樹脂で形成されたモールド部４４に点火部４１が固定されるとともに、点火部４１のカップにおける燃焼生成物の放出部位４１ａを覆うようにカバー部材４２がモールド部４４に仮固定されている。なお、本実施例のモールド部４４は、第１の実施例におけるモールド部２８に対応するものであり、その詳細な説明は割愛する。
【００５１】
ここで、カバー部材４２について詳細に説明する。カバー部材４２は、点火部４１のカップの放出部位４１ａを覆うように、そしてカバー部材４２と点火部４１との間に閉空間である燃焼室４３が形成されるように配置されている。そして、カバー部材４２は、貫通孔などが存在しない壁部材であって部位４１ａと対向するように配置される第１壁部材４２ａと、同じく貫通孔などが存在しない壁部材であって第１壁部材４２ａの周囲に接続されカバー部材４２の軸方向に延在する第２壁部材４２ｂとからなる。この第２壁部材４２ｂは点火部４１の側面に沿って配置され、その延在方向はピストン５７の推進方向と同じである。更に、第２壁部材４２ｂの、第１壁部材４２ａとの接続端部とは反対側の自由端部が開口しており、モールド部４４の樹脂材料の中に埋設され仮固定されている。この仮固定について第１の実施例の場合と同様であり、仮固定の状態では、カバー部材４２と点火部４１とによって画定される燃焼室４３の密閉性は十分に担保されている。
【００５２】
更に、カバー部材４２の第１壁部材４２ａ上には、第１壁部材４２ａからピストン５７方向に突出する、円柱状の突出部４２ｃが形成されている。突出部４２ｃの外径は、ピストン５７の外径よりも若干小さく形成されており、且つ第１壁部材４２ａの外径は、ピストン５７の外径よりも大きく形成されている。したがって、図３Ａに示すように、第１壁部材４２ａの外径と突出部４２ｃの外径の差によって、カバー部材４２上に段形状部分が形成されている。
【００５３】
そして、図３Ａに示す点火器組立体は、点火部４１がモールド部４４に固定されるとともに、カバー部材４２がモールド部４４に仮固定された状態の中間組立体に対して、点火器カラー４５が取り付けられて形成される。この点火器カラー４５には、かしめ爪部４５ａが設けられており、当初、かしめ爪部４５ａは折り曲げられておらず、その状態の点火器カラー４５に上記中間組立体が挿入され、その後、かしめ爪部４５ａが折り曲げられ、中間組立体をかしめることで、図３Ａに示す点火器組立体が形成される。このように点火
器カラー４５に、点火部４１を含む中間組立体を固定して形成される点火器組立体が、第３ホルダ５１に当接するようにハウジング５３内に配置され、更にハウジング５３の、突出部５３ａとは反対側の端部５３ｂにおいて、点火器組立体が第３ホルダ５１に押圧するように固定される。なお、第１ホルダ５４と第２ホルダ５２との間、第２ホルダ５２と第３ホルダ５１との間、第３ホルダ５１と点火器カラー４５との間の各当接部分には、Ｏリングやガスケット等のシール部材を配置することができる。
【００５４】
このように構成される注射器４０の動作について説明する。点火部４１の点火薬の燃焼前の状態が図３Ａに示されているが、この状態では、カバー部材４２の突出部４２ｃの頂面が、ピストン５７の、プランジャ５８とは反対側の端面と接触した状態となっている。この状態で点火薬に着火電流が供給され燃焼すると、部位４１ａから点火薬の燃焼生成物が燃焼室４３内に流れ込み、燃焼室４３内の圧力が急激に上昇する。ここで、カバー部材４２は、モールド部４４に対して仮固定されているため、燃焼室４３内の圧力上昇に伴ってカバー部材４２は図３Ａ中の上方に移動し、ピストン５７を注射器４０の先端部側に押し上げて推進駆動するとともに、燃焼室４３が、ピストン５７の推進方向に拡大していく。このとき、カバー部材４２の突出部４２ｃの外径は、ピストン５７の外径よりも若干小さく形成されているので、ピストン５７の押し上げにおいて、突出部４２ｃは、第２ホルダ５２内の貫通孔に進入していく。そして、図３Ｂに示すように、カバー部材４２の第１壁部材４２ａが、第２ホルダ５２の端面５２ａに当接すると、カバー部材４２によるピストン５７の押し上げのための移動が規制される。ここで、カバー部材４２の移動が規制されたときのその位置が、本発明の最大推進位置に当たる。このようにカバー部材４２の移動に伴ってピストン５７が押し上げられることで、空間５６内の注射液が加圧され、ノズル５５の射出孔５５ａから注射対象領域に向かって射出されることになる。
【００５５】
また、モールド部４４における第２壁部材４２ｂの埋設距離も、第１の実施例と同じように、カバー部材４２及びピストン５７の移動可能距離より長く設定される。本実施例におけるカバー部材４２等の移動可能距離は、カバー部材４２の第１壁部材４２ａと、カバー部材４２の移動を規制する第２ホルダ５２の端面５２ａとの距離であり、図３Ｂに示す距離Ｃに相当する。このように埋設距離と移動可能距離との相関が保たれていることで、第１の実施例と同じように、カバー部材４２の移動期間において、第２壁部材４２ｂの自由端部はモールド部４４内に存在することになるため、点火薬の燃焼生成物を燃焼室４３内に封止し続けることになる。そのため、燃焼生成物に含まれる残渣の外部への排出を十分に抑制しながら、ピストン５７への燃焼エネルギーの伝達をカバー部材４２を介して効率的に実現し得る。
【実施例３】
【００５６】
次に、図４に基づいて、本発明に係る点火器組立体６０について説明する。点火器組立体６０は、本発明に係るパイロ式アクチュエータ機構に組み込まれ、点火薬の燃焼を行う点火部を含む組立体である。点火器組立体６０に含まれる点火部６１は、第１の実施例に示す点火部２０や第２の実施例に示す点火部４１と実質的に同一のものであるから、その詳細な説明は省略する（図２を参照のこと）。そして、点火器組立体６０では、樹脂で形成されたモールド部６４に点火部６１が固定されるとともに、点火部６１のカップにおける燃焼生成物の放出部位を覆うようにカバー部材６２がモールド部６４に仮固定されている。なお、本実施例のモールド部６４は、第１の実施例におけるモールド部２８や第２の実施例におけるモールド部４４に対応するものであり、その詳細な説明は割愛する。このモールド部６４は、点火部６１を点火器カラー７０に固定するためのものでもある。なお、モールド部６４が点火器カラー７０の内部に形成された後に、その位置が変化しないように、点火器カラー７０の内壁面であって、モールド部６４が形成される部位に突起７３が設けられている。
【００５７】
また、点火器カラー７０の先端部側（図４の上方の端部側）では、点火器カラー７０の内側に突出した突出部７１が形成され、突出部７１の中央には開口部７２が位置している。この開口部７２には、点火部６１での点火薬の燃焼による燃焼エネルギーが伝えられるピストン（図示せず）等が配置される。すなわち、開口部７２は、そのピストン等が推進駆動される空間の一部又は全部を形成するものである。
【００５８】
ここで、カバー部材６２について詳細に説明する。カバー部材６２は、点火部６１のカップの、点火薬の燃焼生成物が放出される部位を覆うように、そしてカバー部材６２と点火部６１との間に閉空間である燃焼室６３が形成されるように配置されている。そして、カバー部材６２は、貫通孔などが存在しない壁部材であって上記放出部位と対向するように配置される第１壁部材６２ａと、同じく貫通孔などが存在しない壁部材であって第１壁部材６２ａの周囲に接続されカバー部材６２の軸方向に延在する第２壁部材６２ｂとからなる。この第２壁部材６２ｂは点火部６１の側面に沿って配置され、その延在方向は点火器組立体６０による出力方向と同じである。更に、第２壁部材６２ｂの、第１壁部材６２ａとの接続端部とは反対側の自由端部が開口しており、モールド部６４の樹脂材料の中に埋設され仮固定されている。この仮固定について第１の実施例及び第２の実施例の場合と同様であり、仮固定の状態では、カバー部材６２と点火部６１とによって画定される燃焼室６３の密閉性は十分に担保されている。
【００５９】
更に、カバー部材６２の第１壁部材６２ａ上には、第１壁部材６２ａから開口部７２方向に突出する、円柱状の突出部６２ｃが形成されている。突出部６２ｃの外径は、開口部７２の内径より若干小さく形成されており、突出部６２ｃの高さは、突出部７１の厚さと同程度である。したがって、後述するようにカバー部材６２が上方に移動し、その移動が突出部７１の内側表面との当接により規制されたときに、突出部６２ｃは開口部７２内に嵌まり込み、突出部６２ｃの頂面は、突出部７１の外側表面と概ね面一となる。
【００６０】
このように構成される点火器組立体６０の動作について説明する。点火部６１の点火薬に着火電流が供給され燃焼すると、点火薬の燃焼生成物が燃焼室６３内に流れ込み、燃焼室６３内の圧力が急激に上昇する。ここで、カバー部材６２は、モールド部６４に対して仮固定されているため、燃焼室６３内の圧力上昇に伴ってカバー部材６２は図４中の上方に移動する。そして、カバー部材６２の第１壁部材６２ａが、突出部７１の内側表面に当接すると、カバー部材６２の移動が規制される。ここで、カバー部材６２の移動が規制されたときのその位置が、本発明の最大推進位置に当たる。このようにカバー部材６２の移動に伴ってピストンが押し上げられることで、点火器組立体６０での点火薬の燃焼エネルギーをピストンの推進力へと効率的に転換できる。
【００６１】
また、モールド部６４における第２壁部材６２ｂの埋設距離も、第１の実施例及び第２の実施例と同じように、カバー部材６２の移動可能距離より長く設定される。本実施例におけるカバー部材６２の移動可能距離は、カバー部材６２の第１壁部材６２ａと、カバー部材６２の移動を規制する突出部７１の内側表面との距離である。このように埋設距離と移動可能距離との相関が保たれていることで、第１の実施例及び第２の実施例と同じように、カバー部材６２の移動期間において、第２壁部材６２ｂの自由端部はモールド部６４内に存在することになるため、点火薬の燃焼生成物を燃焼室６３内に封止し続けることになる。そのため、燃焼生成物に含まれる残渣の外部への排出を十分に抑制しながら、燃焼エネルギーの伝達をカバー部材６２を介して効率的に実現し得る。
【００６２】
＜変形例＞
ここで、図５に、本発明に係る点火器組立体の変形例を示す。変形例に係る点火器組立体は、参照番号を８０で表される。なお、変形例に係る点火器組立体８０と、上記実施例に係る点火器組立体６０とにおいて共通する構成については、同一の参照番号を付すこと
で、その詳細な説明は省略する。具体的には、点火器組立体８０における点火器カラー７０、およびそれに関連する構成（突出部７１、開口部７２、突起７３）は、点火器組立体６０の場合と同一である。また、後述の点火部８１を点火器カラー７０に固定するためのモールド部６４についても、点火器組立体８０、６０において共通する。
【００６３】
ここで、点火器組立体８０が備える点火部８１は、上述までの実施例と同じように、その内部に点火薬を有し、導電ピンから着火電流が供給されることで、その点火薬の燃焼が生じる。ここで、点火部８１は、上述までの実施例に係る点火部２０等が有するカップ２１を有しておらず、そのカップ２１の代わりにカバー部材８２を備えることで、点火薬を収容する空間を点火部８１に形成している。上記の通り、カップ２１は点火薬の燃焼によって、その一部が破壊され、その破壊箇所から点火薬の燃焼生成物が放出される。すなわち、カップ２１は、点火部２０等における燃焼生成物の放出部位を画定するものでもある。一方で、カバー部材８１は、貫通孔などが存在しない壁部材であって頂面を形成する第１壁部材８２ａと、同じく貫通孔などが存在しない壁部材であって第１壁部材８２ａの周囲に接続されカバー部材８２の軸方向に延在する第２壁部材８２ｂとを有する。両壁部材は、点火薬の燃焼によって生じる圧力で破壊されない程度の強度を有している。
【００６４】
そして、点火器組立体８０では、カバー部材８２で囲まれた空間に点火薬が充填される。また、第１壁部材８２ａは、点火部８１の点火薬が置かれているチャージホルダ（図５においては図示せず。図２を参照のこと。）に対向するように配置され、その周囲に第２壁部材８２ｂが配置される構成となっている。カップが存在しないため、点火薬の燃焼生成物はカバー部材内で放射状に拡散する。そして、カバー部材８２は、第１壁部材８２ａと第２壁部材８２ｂによってその放出部位を覆うものである。したがって、カバー部材８２で覆われて形成される、その内部の空間が、点火部８１における燃焼室８３となる。
【００６５】
また、第２壁部材８２ｂの、第１壁部材８２ａとの接続端部とは反対側の自由端部は、モールド部６４の樹脂材料の中に埋設され仮固定されている。この仮固定について上記第３の実施例と同様である。なお、第２壁部材８２ｂは、点火部８１の特定の部位、例えば、図示しない金属ヘッダ２４には固定されておらず、モールド部６４に仮固定されているだけである。そのため、点火器８１において点火薬が燃焼した際のカバー部材８２の開口部７２側に向けた移動は阻害されない。
【００６６】
また、モールド部６４における第２壁部材８２ｂの埋設距離も、上記第３の実施例と同じように、カバー部材８２の移動可能距離より長く設定される。本変形例におけるカバー部材８２の移動可能距離は、カバー部材８２の第１壁部材８２ａと、カバー部材８２の移動を規制する突出部７１の内側表面との距離である。このように埋設距離と移動可能距離との相関が保たれていることで、上記第３の実施例と同じように、カバー部材８２の移動期間において、第２壁部材８２ｂの自由端部はモールド部６４内に存在することになるため、点火薬の燃焼生成物を燃焼室８３内に封止し続けることになる。
【００６７】
以上より、点火器組立体８０においては、点火部８１のカップを省略し部品の数を減らしながらも、上記第３の実施例と同様に、燃焼生成物に含まれる残渣の外部への排出を十分に抑制しながら、外部への燃焼エネルギーの伝達を、カバー部材８２を介して効率的に実現し得る。
【符号の説明】
【００６８】
６・・・・点火器カラー
９・・・・燃焼室
１０・・・・パイロ式アクチュエータ機構
１１・・・・ハウジング
１３・・・・突出部
１３ａ・・・・内壁面
２０・・・・点火部
２１・・・・カップ
２１ａ・・・・部位（放出部位）
２５・・・・点火器
２８・・・・モールド部
３０・・・・ピストン
３２・・・・ピストンロッド
３３・・・・カバー部材
３３ａ・・・・第１壁部材
３３ｂ・・・・第２壁部材
３３ｃ・・・・自由端部
３５・・・・ショルダー部
４０・・・・注射器
４１・・・・点火部
４２・・・・カバー部材
４２ａ・・・・第１壁部材
４２ｂ・・・・第２壁部材
４２ｃ・・・・突出部
４３・・・・燃焼室
４４・・・・モールド部
４５・・・・点火器カラー
５３・・・・ハウジング
５５・・・・ノズル
５５ａ・・・・射出孔
５７・・・・ピストン
５８・・・・プランジャ
６０、８０・・・・点火器組立体
６１、８１・・・・点火部
６２、８２・・・・カバー部材
６２ａ、８２ａ・・・・第１壁部材
６２ｂ、８２ｂ・・・・第２壁部材
６２ｃ・・・・突出部
６３、８３・・・・燃焼室
６４・・・・モールド部
７０・・・・点火器カラー
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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