Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SQUIB, GAS GENERATION DEVICE FOR AIRBAG, AND GAS GENERATION DEVICE FOR SEATBELT PRETENSIONER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/153097
Kind Code:
A1
Abstract:
A squib has a cup body, a cup body cover, and a plug for holding electrode pins such that the pins are insulated from each other and closing an opening of the cup body. Ignition powder is placed inside the cup body, and a heating element connected to the electrodes and igniting the ignition powder by electricity supplied from the outside is placed in contact with the ignition powder. A metal circular tube-shaped or ring-shaped restraint member is provided on the outer periphery of the cup body, and the cup body cover covers around the restraint member.

Inventors:
NAKAMURA, Koji (Himeji Plant 3903-39, Toyotomi, Toyotomi-cho, Himeji-sh, Hyogo 23, 6792123, JP)
中村 幸二 (〒23 兵庫県姫路市豊富町豊富3903-39 日本化薬株式会社姫路工場内 Hyogo, 6792123, JP)
TSUKAMOTO, Takatoshi (Himeji Plant 3903-39, Toyotomi, Toyotomi-cho, Himeji-sh, Hyogo 23, 6792123, JP)
塚本 貴敏 (〒23 兵庫県姫路市豊富町豊富3903-39 日本化薬株式会社姫路工場内 Hyogo, 6792123, JP)
MAEDA, Shigeru (Himeji Plant 3903-39, Toyotomi, Toyotomi-cho, Himeji-sh, Hyogo 23, 6792123, JP)
Application Number:
JP2008/060769
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 12, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
NIPPONKAYAKU KABUSHIKIKAISHA (11-2, Fujimi 1-chome Chiyoda-k, Tokyo 72, 1028172, JP)
日本化薬株式会社 (〒72 東京都千代田区富士見1丁目11番2号 Tokyo, 1028172, JP)
NAKAMURA, Koji (Himeji Plant 3903-39, Toyotomi, Toyotomi-cho, Himeji-sh, Hyogo 23, 6792123, JP)
中村 幸二 (〒23 兵庫県姫路市豊富町豊富3903-39 日本化薬株式会社姫路工場内 Hyogo, 6792123, JP)
TSUKAMOTO, Takatoshi (Himeji Plant 3903-39, Toyotomi, Toyotomi-cho, Himeji-sh, Hyogo 23, 6792123, JP)
塚本 貴敏 (〒23 兵庫県姫路市豊富町豊富3903-39 日本化薬株式会社姫路工場内 Hyogo, 6792123, JP)
International Classes:
F42B3/12; B01J7/00; B60R22/46; B60R21/26
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, Kenji et al. (36F Kasumigaseki Common Gate West, 3-2-1 Kasumigaseki, Chiyoda-k, Tokyo 13, 1000013, JP)
Download PDF:
Claims:
 カップ体と、カップ体カバーと、複数の電極ピンを互いに絶縁して保持し該カップ体の開口部を塞ぐ塞栓とをそなえ、該カップ体の内部には、点火薬を有すると共に、該電極ピンに接続され外部からの通電により該点火薬を発火させる加熱素子を、該点火薬に当接して設置したスクイブにおいて、
 該カップ体の外周に、金属製の円筒状またはリング状拘束部材を設け、その周りをカップ体カバーで覆ったことを特徴とするスクイブ。
 カップ体と、カップ体カバーと、複数の電極ピンを互いに絶縁して保持し該カップ体の開口部を塞ぐ塞栓とをそなえ、該カップ体の内部には、点火薬を有すると共に、該電極ピンに接続され外部からの通電により該点火薬を発火させる加熱素子を、該点火薬に当接して設置したスクイブにおいて、
 該カップ体カバーの外周に、金属製の円筒状またはリング状拘束部材を設けたことを特徴とするスクイブ。
 前記円筒状拘束部材の円筒頭部が、前記カップ体の頂面から突出していることを特徴とする請求項1または2に記載のスクイブ。
 前記カップ体の頂面から突出した前記円筒状拘束部材の円筒頭部が、内側に絞り込まれていることを特徴とする請求項3に記載のスクイブ。
 前記カップ体の側面を外側に折り返すことによって前記カップ体と前記円筒状拘束部材を一体構造にしたことを特徴とする請求項1または2に記載のスクイブ。
 前記円筒状拘束部材の下端部に鍔を設けたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のスクイブ。
 請求項1ないし6のいずれかに記載のスクイブを用いたエアバッグ用ガス発生装置。
 請求項1ないし6のいずれかに記載のスクイブを用いたシートベルトプリテンショナー用ガス発生装置。
Description:
スクイブならびにエアバッグ用 ス発生装置およびシートベルトプリテンシ ナー用ガス発生装置

 本発明は、エアバッグ等の自動車の安全装 に使用されるガス発生器等に搭載されるス イブに関するものである。
 また、本発明は、上記のスクイブを搭載し エアバッグ用ガス発生装置およびシートベ トプリテンショナー用ガス発生装置に関す ものである。

 自動車に装着されるエアバッグを膨張さ るためのガス発生 器用のスクイブとして 従来から種々の電気式スクイブが開発され いる。このスクイブは、通常、外部と電気 に接続するための金属ピンを有し、またこ 金属ピンの他端には火薬に点火するための 火具(加熱素子)をそなえている。

 かような加熱素子としては、架橋ワイヤを じめとして、蒸着などの半導体技術を用い 製造されたいわゆる半導体ブリッジ(SCB:Semic onductor Bridge)および回路基板に直接抵抗膜を っき等の技術で形成したいわゆる厚膜ブリ ジなど、種々のものが知られている。
 特に半導体ブリッジは、数ミクロン程度の 厚の薄膜ブリッジを利用するので、熱容量 小さくすることができ、また高速応答性を するという利点がある。

 ところで、ガス発生器(インフレーター) おいて、ガスを発生させるには、まずスク ブ内の火薬を発火させ、その熱エネルギー エンハンサー剤を燃焼させ、その火炎およ 熱粒子によりガス発生剤を燃焼させて、エ バッグを膨らませるためのガスを発生させ 。

 この一連の燃焼工程をスムーズに行うため は、まずスクイブが点火すべき火薬(エンハ ンサー剤)への伝火を効率よく安定して行う 要がある。
 しかしながら、現行のスクイブは、カップ が破裂する構造であり、スクイブ作動後は ップ体が花びらのように開くため、スクイ からの火炎を収束させることができなかっ 。すなわち、スクイブからの火炎に指向性 持たせることができなかった。

 この問題を解決するものとして、カップ体 にチャージホルダーと呼ばれる円筒部材を 填し、スクイブからの火炎に指向性を持た たスクイブが知られている(例えば特許文献 1)。

特開平10-35400号公報

 しかしながら、このタイプのスクイブは、 筒部材がカップ体内に装填されていて、カ プ体内の空間のかなりの部分を占有してい ことから、カップ体内に充填される点火薬 量が少なくなるという欠点がある。
 この欠点を解決するために、所定量の点火 を充填した場合には、スクイブの長さを長 せざるを得ない。しかしながら、インフレ タを小型化(薄くまたは短く)する観点から 、スクイブ長さの短いものが求められる。

 特に最近では、スクイブからエンハンサ 剤への伝火をより効果的に行うために、ス イブ内に充填する点火薬の量を増大させる 向にあるが、特許文献1に記載の構造のスク イブでは、スクイブの高さがますます高くな るという問題があった。

 また、スクイブが作動し、内部の火薬が発 すると、その圧力によってカップ体頂面に けたスコアに沿ってカップ体が破裂する。 のスコアは、通常、カップ体頂面中心から 射状に設けられているが、カップ体の周辺 さらには側面まで破断が進むと、破断の進 程度によっては、破片が飛散物としてモジ ール内部に飛び出すおそれがあった。
 この傾向は、発火効率の向上のため、スク ブ内に充填する点火薬の量を増大させた場 に、より顕著になると懸念される。

 本発明は、上記の問題を有利に解決するも で、火炎の指向性を高め、かつカップ体の 裂に伴う飛散物の発生を抑制し、さらには 火薬の充填量を増大させた場合であっても ほどのスクイブ長の増大を招くことのない クイブを提案することを目的とする。
 また、本発明は、かかるスクイブを搭載し エアバッグ用ガス発生装置およびシートベ トプリテンショナー用ガス発生装置を提案 ることを目的とする。

 さて、発明者らは、上記の目的を達成すべ 鋭意研究を重ねた結果、カップ体の破裂を 束するための金属製の円筒状またはリング 拘束部材を、カップ体の外周に設けること より、火炎の指向性の向上はもとより、カ プ体の破裂に伴う飛散物を効果的に防止で 、さらには点火薬の充填量の増大に伴うス イブ長さの増大も効果的に抑制できること 知見を得た。
 本発明は上記の知見に立脚するものである

 すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり ある。
1.カップ体と、カップ体カバーと、複数の電 ピンを互いに絶縁して保持し該カップ体の 口部を塞ぐ塞栓とをそなえ、該カップ体の 部には、点火薬を有すると共に、該電極ピ に接続され外部からの通電により該点火薬 発火させる加熱素子を、該点火薬に当接し 設置したスクイブにおいて、
 該カップ体の外周に、金属製の円筒状また リング状拘束部材を設け、その周りをカッ 体カバーで覆ったことを特徴とするスクイ 。

2.カップ体と、カップ体カバーと、複数の電 ピンを互いに絶縁して保持し該カップ体の 口部を塞ぐ塞栓とをそなえ、該カップ体の 部には、点火薬を有すると共に、該電極ピ に接続され外部からの通電により該点火薬 発火させる加熱素子を、該点火薬に当接し 設置したスクイブにおいて、
 該カップ体カバーの外周に、金属製の円筒 またはリング状拘束部材を設けたことを特 とするスクイブ。

3.前記円筒状拘束部材の円筒頭部が、前記 ップ体の頂面から突出していることを特徴 する上記1または2に記載のスクイブ。

4.前記カップ体の頂面から突出した前記円 状拘束部材の円筒頭部が、内側に絞り込ま ていることを特徴とする上記3に記載のスク イブ。

5.前記カップ体の側面を外側に折り返すこ によって前記カップ体と前記円筒状拘束部 を一体構造にしたことを特徴とする上記1ま たは2に記載のスクイブ。

6.前記円筒状拘束部材の下端部に鍔を設け ことを特徴とする上記1ないし5のいずれか 記載のスクイブ。

7.上記1ないし6のいずれかに記載のスクイ を用いたエアバッグ用ガス発生装置。

8.上記1ないし6のいずれかに記載のスクイ を用いたシートベルトプリテンショナー用 ス発生装置。

本発明に従うスクイブの一例を示す断 図である。 従来のスクイブおよび本発明に従うス イブの作動後の状態を比較して示した図で る。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図と作動後の状態を示した図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 本発明に従うスクイブの別例を示す断 図である。 エアバッグ用ガス発生装置の概念図で ある。 シートベルトプリテンショナー用ガス 発生装置の概念図である。

符号の説明

 1 カップ体
 2 カップ体カバー
 3 加熱素子
 4 塞栓
 5 電極ピン
 6 ガラス封止
 7,7-1 円筒状拘束部材
 7-2 リング状拘束部材
 8 点火薬
 9 モールド
 10 花びら
 11 鍔
 21 エアバッグ用ガス発生装置
 22 スクイブ
 23 エンハンサー剤
 24 ガス発生剤
 25 フィルター
 26 外郭容器
 27 孔
 31 シートベルトプリテンショナー用ガス発 生装置(マイクロガスジェネレータ)
 32 スクイブ
 33 ガス発生剤
 34 基台(ホルダー)
 35 カップ体
 36 溶接部

 以下、本発明を具体的に説明する。
 図1に、本発明に従うスクイブの一例を断面 で示す。
 図中、番号1はカップ体、2はカップ体カバ 、3は加熱素子、4は塞栓であり、この塞栓4 は、外部と電気的に接続するための電極ピ 5がガラス封止6によって固定されている。こ のようにガラス封止6によって電極ピン5を固 することにより、高い気密性を保ちながら 気的絶縁を確保することができる。また、 極ピン5は、スクイブの内部で加熱素子3と 続していて、外部からの電流を加熱素子3に 達する。
 なお、塞栓4とカップ体1は、例えばカップ 1と塞栓4の境界部をレーザー溶接等の手段で 一体化し、番号36で示す溶接部を形成するこ で、カップ体内部を高い気密性の下で密閉 ることが有利である。

 そして、7が金属製の円筒状の拘束部材であ り、この拘束部材7はカップ体1の外周に配置 れ、その周りをカップ体カバー2で覆った構 造になっている。
 また、8は点火薬、9はカップ体1と塞栓4の接 合部分を覆って固定するモールドである。

 図1に示した構造とすることにより、本発明 で所期した、火炎の指向性を向上させ得ると 共に、カップ体の破裂に伴う飛散物の発生量 を低減することができる。
 図2(a),(b)にそれぞれ、従来のスクイブおよ 本発明に従うスクイブの作動後の状態を比 して示す。
 図2(a)に示したとおり、従来のスクイブでは 、カップ体1が破裂した場合、カップ体1(およ びカップ体カバー2も同じ)は花びら10のよう 開くため、スクイブからの火炎が周りに拡 り、その拡散角度は開いた花びら状の開放 θ 1 にほぼ等しいと考えられ、その角度は90~110° 度とかなり大きかった。すなわち、火炎を 果的に収束させることができず、その指向 は低いものでしかなかった。

 これに対し、本発明に従うスクイブでは、 ップ体1の外周に円筒状拘束部材7が配置さ ているので、スクイブを作動させた場合、 炎は円筒状拘束部材7の内周に沿って発散す ことになるので、火炎の拡散角度θ 2 は花 びらの開放度で表すと0~20°程度と、従 のスクイブに比べると小さくなる。すなわ 、本発明のスクイブでは、火炎を効果的に 束させることができ、その分火炎の指向性 向上させることができるのである。

 また、従来のスクイブでは、カップ体の 裂がその周辺部とくに側面まで進んだ場合 破片が飛散物としてモジュール内部に飛び すおそれがあったが、本発明のスクイブで 、カップ体の外周に円筒状拘束部材が配置 れているので、カップ体の破裂はカップ体 頂面だけでその側面には及ばないので、従 のスクイブに比較すると、飛散物の発生は 幅に低減されるのである。

 上述したとおり、本発明のスクイブでは 火炎の指向性を高め、火炎の熱を一方向に 中させることができる。これを、伝火され 側の火薬たとえばエンハンサー剤の側から ると、エンハンサー剤は集中した一点から 火されることになるので、伝火の効率が向 し、そのため通常スクイブに充填される点 薬の量よりも少ない量で、同じ伝火力を得 ことができる。

 従って、従来と同一の伝火力でよい場合に 、点火薬の充填量を低減することができ、 の分スクイブを小型化することができる。
 また、従来と同量の点火薬を充填した場合 は、エンハンサー剤に対する伝火力を向上 せることができる。
 さらに、点火薬の充填量を従来よりも増大 て伝火力の一層の向上を図る場合であって 、カップ内の空間全てを点火薬の充填にあ ることができるので、十分な量の点火薬を 填してもスクイブ長さはさほど長くなるこ はない。
 この点、拘束部材をカップの内部に設けた クイブでは、十分な量の点火薬を充填した 合に、スクイブ長の長大化を余儀なくされ ことは前述したとおりである。

 以上、本発明に従うスクイブの、代表的な 造について説明したが、本発明のスクイブ これだけに限るだけでなく、種々のバリエ ションがある。
 以下、このバリエーションを図3~図9に図解 つつ説明する。

 図3(a)は、円筒状拘束部材7-1をカップ体カバ ー2の外周に設け、かつ該拘束部材7-1の円筒 部をカップ体カバー2の頂面から突出させた 合である。
 図3(b)に作動した状態を図示する。この場合 、円筒状拘束部材7-1の長さがより長いので、 その分火炎の指向性を一層高めることができ る。
 この場合、円筒状拘束部材7-1の長さがより いので、その分火炎の指向性を一層高める とができる。
 また、この場合には、カップ体の破裂に伴 飛散物の発生量を一層低減することができ 。というのは、カップ体の破裂は、主にカ プ体のR部で生じるのであるが、円筒状拘束 部材7-1の長さがカップ体カバー2の頂面を超 て長いと、カップ体1が破裂してもR部が逆側 に曲がることがないため、破断するおそれが 小さいからである。

 図4は、カップ体1の外周に、円筒頭部がカ プ体1の頂面から突出した円筒状拘束部材7-1 設け、その周りをカップ体カバー2で覆った 場合である。
 この場合も、図3の場合と同様、円筒状拘束 部材7-1の長さがより長いので、その分火炎の 指向性を一層向上させることができ、またカ ップ体1の破裂に伴う飛散物の発生量を一層 減することができる。

 図5は、図3の場合と同様に、カップ体カバ 2の外周に、円筒頭部をカップ体1の頂面から 突出させて円筒状拘束部材7-1を設けるが、拘 束するカップ体カバー2の側面領域を露出部 だけに限定した場合である。
 この場合は、図3の場合と同様、火炎の指向 性の向上および飛散物の発生量の低減を達成 できるだけでなく、拘束する領域がカップ体 カバー2の露出部分だけで済むので、その分 料を節減することができる。また、この場 は、常法に従ってスクイブを製造したのち カップ体カバー2の外周に円筒状拘束部材7-1 嵌め込むことで完成させることができる。 って、既存のスクイブに適用できるという 点がある。

 図6は、カップ体1の外周でR部近傍のみにリ グ状拘束部材7-2を配置し、このリング状拘 部材7-2を含めカップ体1の周りをカップ体カ バー2で覆った場合である。
 図3についての説明で述べたとおり、カップ 体の破裂はR部で生じ易いので、このR部近傍 みを拘束することによっても、カップ体の 裂を効果的に防止することができる。また 拘束部材の素材節減にも寄与する。

 図7は、図3のように設置した円筒状拘束部 7-1について、その円筒頭部を内側に絞り込 だ構造になるものである。
 このように、円筒頭部を内側に絞り込むこ により、火炎の指向性をより一層向上させ ことができる。また、飛散物の発生量もよ 一層低減することができる。

 図8は、カップ体カバー2の頂面から突出さ た円筒状拘束部材7-1の円筒頭部を内側に折 曲げ、突出領域の拘束部材を二重構造にし ものである。
 かような構造とすることにより、折り曲げ 部分の肉厚が折り曲げない場合の2倍となる ので、周辺部の強度が増す。円筒状拘束部材 が破壊されるのは、周辺部に掛かる応力によ って、引き裂かれる様に破断が進む場合が多 いので、周辺部を厚くすることで裂け目が入 りづらくなり、引き裂き破壊が起こりにくく なるので、円筒状拘束部材7の厚みをより薄 しても十分な強度を得ることができるとい 利点がある。

  図9は、カップ体の側面を外側に折り返す とでカップ体と 円筒状拘束部材を一体構 にしたものである。
 かような構造とすることにより、カップと 筒状拘束部材が一体化しているため、組立 おいて1工程でカップと円筒状拘束部材をス クイブに組み付けることができるという利点 がある。また、カップをヘッダーに溶接する 際、同時に円筒状拘束部材も溶接されるため 、より強固に円筒状拘束部材を固定すること ができ、作動時の衝撃や圧力による脱落を確 実に防止することができる。

 また、本発明では、図3や図7,図8に示したよ うに、円筒状拘束部材7-1の下端部に鍔11を設 ることが有利である。
 円筒状拘束部材の下端部にかような鍔を設 ることにより、作動時の衝撃で円筒状拘束 材7-1が鍔11の部分でモールドに引っかって るので作動の衝撃や圧力などで抜け落ちる いう危険が減るという利点がある。

 本発明において、円筒状またはリング状 束部材の素材としては、金属であれば特に 限はなく種々の材料が使用できるが、鉄お びステンレスなどは特に有利に適合する。 た、金属製拘束部材の厚みについては、ス イブの作動によりカップ体の側面が破損し い程度の厚みでよく、好適には0.2~1.0mm程度 ある。

 また、本発明において、点火薬としては その組成中にジルコニウムを含むものが好 である。その他、水素化チタンやボロン、 リシネートなどを含むものも有利に適合す 。 また、カップ体カバーの素材と しては 、テフロン(登録商標)、ナイロン等の樹脂が 利に適合する。さらに、本発明において、 熱素子としては、一般的なSCBチップは勿論 こと 、従来公知の加熱素子いずれをも使 することができる。

 次に、本発明のスクイブを用いたエアバッ 用ガス発生装置について説明する。図10に エアバッグ用ガス発生装置の概念図を示す 同図に示したとおり、エアバッグ用ガス発 装置21は、その内部にスクイブ22、エンハン ー剤23、ガス発生剤24、フィルター25を有し 外部はガス発生剤24の燃焼圧力に耐え得る 郭容器26からなる。外郭容器26には、発生し ガスをエアバッグ側に放出するための孔27 開けられている。
 スクイブ22が作動すると、スクイブ22から発 生する熱エネルギーでエンハンサー剤23が燃 し火炎および熱粒子を発生する。この火炎 よび熱粒子によりガス発生剤24が燃焼し、 アバッグを膨らませるためのガスが発生す 。このガスは、エアバッグの外郭容器26に開 いた孔27から外部に放出されるが、このとき ィルター25を通過させることで燃焼したガ 発生剤の残渣が捕集されると同時にガス自 が冷却される。

 さらに、本発明のスクイブを用いたシート ルトプリテンショナー用ガス発生装置につ て説明する。
 図11に、シートベルトプリテンショナー用 ス発生装置(マイクロガスジェネレータ)の概 念図を示す。同図に示したとおり、マイクロ ガスジェネレータ31は、その内部にスクイブ3 2とガス発生剤33を有し、スクイブ32はホルダ と呼ばれる基台34に固定されている。さら ガス発生剤33を格納するカップ体35も、ホル ーに例えばカシメによって固定された構造 なっている。スクイブ32が作動すると、ス イブ32からの火炎および熱粒子により、カッ プ体35内のガス発生剤33が燃焼してガスが発 する。

 本発明によれば、カップ体の破裂に伴う飛 物の発生を効果的に抑制することができる すなわち、カップ体の頂面のスコア部から 生した破断は、カップ体が開放されるに従 て進行するが、円筒体やリングによって拘 されている部分に達すると、それ以上破断 進行しなくなるので、破片が発生するおそ はなくなる。
 特にシートベルトプリテンショナー用マイ ロガスジェネレータの場合、スクイブが作 し、ガス発生剤に点火すると、マイクロガ ジェネレータのカップが開きガスが発生す 。この際、通常はフィルターを持たない構 のため、スクイブから破片がプリテンショ ーモジュール内に飛散するおそれがあった しかしながら、本発明では、拘束部材によ カップ体の開放を制御できるので、カップ 開放部の破断進行が抑制され、破片となっ 飛散するおそれがないので、より確実にモ ュールを作動させることができる。

 また、本発明によれば、円筒体やリングに りカップ体の側面が破断されずに保持され ので、火炎に指向性を持たせることができ その結果、火炎の熱を一点に集中させるこ ができる。同時に、確実かつ安定して伝火 ることができるので、スクイブへの通電か モジュールの作動開始までの時間を短縮か 安定化させることができる。
 また、この現象を、伝火される側の火薬か みると、該火薬は集中した一点から伝火さ ることになるので、伝火の効率が向上し、 のため通常のスクイブに充填される点火薬 量よりも少ない量で、同じ伝火力を得るこ ができる。

 さらに、本発明によれば、カップ体内の 間を十分に点火薬の充填に充てられるため 点火薬の充填量を従来よりも増大して伝火 の一層の向上を図る場合であっても、スク ブの全長を比較的短く抑えることができる