JP2006035970A - 点火器組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間、湿気の侵入が防止でき、作動の確実性が維持できる点火器組立体。
【解決手段】 着火薬17が充填された金属カップ16の周囲は、樹脂製シート18で被覆されている。樹脂製シート18の下端部と樹脂成形体21の接触部は一体化されており、湿気の侵入が防止される。この一体化は、製造過程において、樹脂成形体21と樹脂製シート18を融合状態のまま冷却固化させたためである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、点火器組立体、それを用いたエアバッグ用ガス発生器、点火器組立体の製造方法に関する。

エアバッグ用ガス発生器に電気式点火器を取り付けるとき、点火器を金属製カラーに嵌め込んだ状態で取り付ける方法が一般的であり、その場合には、絶縁のため、点火器の周囲を絶縁性シートで包み込んだ点火器組立体と金属製カラーとを組み合わせる方法が採用されている。

このような形態の点火器組立体は、型内に点火器を置き、型内に溶融樹脂を射出し、冷却・固化して、点火器とカラーを一体化するように製造するが、溶融樹脂が固化するときに体積収縮が発生して、絶縁性シートとの間に隙間が発生することがある。このような隙間が存在すると、隙間から外気中の湿気が侵入すると考えられる。

特許文献１では、金属カップ158が薄いプラスチックのフィルム170によって覆われており、その端部172がプラスチック材150の中に存在することが開示されている。

特許文献２では、電気的絶縁材192がカップ106の上に配置されており、これによってカップ106がグラウンドされることが防止されている。製造法として、部品を組み込み、最終的にプラスチック材104を流し込むことが開示されている。
USP 5,131,679 USP 5,556,132

このようにいずれの文献とも、絶縁部材（フィルム）の端部がプラスチックのモールドの中に存在するような構造であるが、絶縁部材（フィルム）とプラスチックモールドとの接触部に隙間が発生する可能性、及びその防止法については、全く開示されていない。

本発明は、外気中の湿気の侵入を防止、長期間の作動安定性を確保できる点火器組立体、その製造方法、点火器組立体を用いたエアバッグ用ガス発生器を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、１本以上の導電ピンが固定された金属ヘッダ、金属ヘッダ上に設けられ、１本以上の導電ピンと電気的に接触している発熱体、金属ヘッダに被せられた金属製カップ内に充填され、発熱体と接触している着火薬、及び金属製カップ外表面の全面を被覆する樹脂製シートを有する点火器と、点火器の一部を包み込むように射出成形された樹脂成形体とを含む点火器組立体であり、
樹脂成形体が、樹脂製シートの一部を含み、かつ導電ピンが通電可能なように点火器を包み込んでおり、樹脂成形体と樹脂製シートとの接触部において、樹脂製シートと樹脂成形体が互いに一体化している、点火器組立体を提供する。

樹脂成形体は、通常、点火器組立体を嵌め込む金属製カラーの内部形状と合致する形状に成形されたものであるが、背景技術の欄で説明したとおり、冷却固化時に体積収縮することが避けられず、点火器と樹脂成形体との間に隙間が生じるおそれがある。勿論、樹脂成形体が、金属ヘッダや導電ピンと接触するように射出成形され、冷却時に固化したときには、これらの部品との間にも隙間が形成される場合がありうる。

しかし、本発明では、樹脂成形体は樹脂製シートと直に接触しており、樹脂成形体と樹脂製シートは接触部において互いに一体化しているから、樹脂成形体と樹脂製シート間に隙間が存在することはない。また、樹脂成形体と一体となっていることにより、樹脂製シートが抜け落ちたりすることがない。ここで「一体化」とは、樹脂成形体と樹脂製シートが、それらの接触部において融合状態のまま冷却固化したことを意味する。

このような一体化は、製造過程において、まず射出された樹脂成形体となる溶融樹脂と樹脂製シートが接触することで、接触部分の樹脂製シートが溶融し、次に樹脂成形体となる溶融樹脂が冷却固化するとき、融合状態の樹脂製シートも一緒に冷却固化するためであり、このような製造過程を経ることから、樹脂成形体と樹脂製シートの間に隙間は存在しない。

本発明の点火器組立体においては、樹脂製シートに用いる樹脂が、樹脂成形体に用いる樹脂の融点以下の融点を有するもので、かつ電気絶縁性のものであることが好ましい。

樹脂製シートに用いる樹脂の融点は、樹脂成形体に用いる樹脂の融点よりも低いものにし（例えば、１０℃程度）、樹脂成形体をその融点以上の温度で溶融させ、射出すれば（好ましくは樹脂射出時の温度を樹脂製シートの融点以上にしておけば）、樹脂製シートと樹脂成形体が融合状態になることも考えられる。

しかし、より確実に樹脂製シートと樹脂成形体を一体化させる共に、樹脂製シートの過度の熱変形を防止する観点から、樹脂製シートに用いる樹脂が、樹脂成形体に用いる樹脂の融点以下であることが好ましく、より好ましくは前記融点よりも３０〜７０℃低い範囲であるものを用いる。

樹脂製シートが電気絶縁性であることにより、金属製カップから他部材（点火器組立体を適用した用途における他部材）に電流が流れて、正常に作動しなくなることが防止される。

本発明は、他の課題の解決手段として、上記の点火器組立体の製造方法であり、
１本以上の導電ピンが固定された金属ヘッダ、金属ヘッダ上に設けられ、１本以上の導電ピンと電気的に接触している発熱体、及び金属ヘッダに被せられた金属製カップ内に充填され、発熱体と接触している着火薬を有する点火器を組み立てる工程、
点火器の金属カップ外表面の全面を覆うように樹脂製シートを被せる工程、
樹脂製シートを被せた点火器を、樹脂注入孔を有する所定形状の型に嵌め込む工程、
樹脂注入孔から、樹脂成形体用樹脂となる溶融樹脂を注入し、樹脂製シートの少なくとも一部と接触融合させた後、冷却する工程、
を具備する点火器組立体の製造方法を提供する。

本発明の点火器組立体は、運転席用、助手席用等の公知の各種エアバッグ用ガス発生器に適用できるほか、シートベルト引張器、自動消炎器、電流遮断装置、ロケットモーター等の各種アクチュエーターに適用できる。

本発明の点火器組立体は、樹脂製シートと樹脂成形体が一体化して、それらの間に隙間が存在しないので、湿気の侵入が防止される。このため、長期間にわたり、作動の確実性が確保される。また、樹脂製シートと樹脂成形体が一体化しているため、樹脂製シート自体が点火器から外れることがない。

（１）点火器組立体
図１により、点火器組立体を説明する。図１は、点火器組立体の軸方向の概略断面図である。

点火器組立体１０は、金属ヘッダ等を含む点火器１１と、点火器１１の一部を包囲する樹脂成形体２１とからなる。

金属ヘッダ１２は、２本の導電ピン１３ａ、１３ｂを保持するもので、導電ピン１３ａは、端部が金属ヘッダ１２に固定されており、導電ピン１３ｂは、端部が金属ヘッダ１２と一体に取り付けられた絶縁部（ガラス部）１４内に埋設固定されている。

金属ヘッダ１２の表面には、発熱体１５が設けられている。発熱体１５は、一端が導電ピン１３ｂと接触し、ガラス部１４を挟んで、他端が金属ヘッダ１２表面と接触している。発熱体１５は、発熱が容易な金属製コイル又は金属線であり、例えば、ニクロム線のようなものを用いることができる。

金属ヘッダ１２には、金属製カップ１６が被せられている。金属製カップ１６は、金属ヘッダ１２の側周面全部を覆っており、金属ヘッダ１２と金属製カップ１６は、溶接部１９において溶接されている。

金属製カップ１６内には、着火薬１７が充填されている。着火薬１７と発熱体１５は、着火薬１７と発熱体１５が密着した状態で接触している。着火薬としては、汎用されているジルコニウム／過塩素酸カリウム等を用いることができる。

金属製カップ１６の外表面の全面は、金属製カップ１６と同形状で同じ大きさ（又は少し大きめ）のカップ状の樹脂製シート１８を被せることにより被覆されている。

樹脂成形体２１は、樹脂製シート１８の下端側を含み、かつ導電ピン１３ａ、１３ｂが通電可能なように点火器１１を包み込んでいる。この樹脂成形体２１は、点火器組立体１０を金属製カラーに嵌め込むことができるように、金属製カラーの内部形状と合致した形状に成形されている。

樹脂製シート１８と樹脂成形体２１は、それらの接触部において互いに一体化されており、それらの間には隙間は存在していない。樹脂製シート１８の全高Ｈ_１と樹脂成形体２１との接触部Ｈ_２との比は、樹脂製シート１８と樹脂成形体２１との接合強度を高めて、防湿性を確保する観点から、（Ｈ_２×100）／Ｈ_１で求められる比率が１０〜９０％の範囲であることが好ましく、３０〜７０％の範囲であることがより好ましい。

樹脂製シート１８の材質は、樹脂成形体２１の材質よりも融点の低いもので、電気絶縁性であるものを用いることが好ましく、樹脂製シート１８としては、ナイロン１２（融点１７０℃）を用いることができ、樹脂成形体２１としては、ナイロン６−１２（融点２１２℃）を用いることができる。更にその外にも、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６−１０を樹脂成形体又は樹脂製シートに用いることができる。

点火器組立体１０は、樹脂製シート１８と樹脂成形体２１の接触部が一体化しており、それらの接触部に隙間が存在していない。このため、樹脂製シート１８と樹脂成形体２１の接触部から外気中の湿気が侵入することがなく、長期間、作動の確実性を維持できる。また、樹脂製シートが金属製カップ１６から外れることもない。樹脂成形体２１と、金属ヘッダ１２や導電ピン１３ａ、１３ｂとの間に隙間が形成されていても、樹脂製シート１８と樹脂成形体２１が密着状態（気体の侵入が阻止される状態）であれば、湿気の侵入は阻止される。

（２）点火器組立体の製造方法
図１乃至図３により、点火器組立体の製造法を説明する。図２、図３は、点火器組立体の製造方法の説明図である。

まず、図１に示す点火器１１の内、樹脂製シート（例えば、融点１７０℃のナイロン１２製）１８がないものを組み立てる。この樹脂製シート１８がないもの自体は周知のものである。

次に、図２に示すとおり、点火器１１の金属カップ１６外表面の全面を覆うように樹脂製シート１８を被せる。樹脂製シート１８の形状は特に制限されないが、作業性の観点からは、図示するように、金属カップ１６と同じ形状で、同じ大きさか、少し大きめのものを用いることが好ましい。

次に、図３に示すとおり、点火器１１を所定形状の下型３１に嵌め込み、更に下型３１と所定形状の上型３２を合わせる。このとき、図示するように、樹脂シート１８の一部（図１のＨ_２に相当する長さ部分）は、下型３１と接触することなく、下型３１と上型３２とで囲まれた内部空間３５内に露出されている。なお、図示するように、導電ピン１３ａ、１３ｂの一部は上型３２を貫通して外気側に突き出されている。

次に、上型３２の複数の溶融樹脂注入孔３３から、内部空間３５内に樹脂成形体２１用樹脂となる溶融樹脂（例えば、融点２１２℃のナイロン６−１２）を注入する。このとき、溶融樹脂は樹脂製シート１８の一部と接触し、接触した樹脂製シート１８を溶融させ、溶融樹脂と樹脂製シート１８の接触部は融合状態となる。更には、下型３１、上型３２内に射出するときの樹脂の射出温度を、樹脂製シート１８の融点よりも３０〜７０℃高くなるようにする。

また、溶融樹脂と接触していない樹脂製シート１８の残部（図１におけるＨ_１−Ｈ_２の部分）と金属製カップ１６にも熱が及ぶため、この熱により、樹脂製シート１８の残部が軟らかくなり、金属製カップ１６に密着される。

そして、融合状態のまま室温で放置冷却すると、その過程において、融合状態であった溶融樹脂と樹脂製シートは、接触部において互いに一体化した状態のままで固化される。その後、下型３１と上型３２を外して、図１に示す点火器組立体１０を得る。

（３）エアバッグ用ガス発生器
図１で示す点火器組立体１０は、樹脂成形体２１の部分を金属製カラーに嵌め込んだ状態で、エアバッグ用ガス発生器の電気式点火器として組み込むことができる。このとき、導電ピン１３ａ、１３ｂにはコネクタが連結され、コネクタから引き出されたリードワイヤはバッテリーに接続される。

作動時には、バッテリーから供給された電流が、導電ピン１３ｂから１３ａに流れる過程で発熱体１５が発熱し、発熱体１５に接触している着火薬１７を着火燃焼させる。この着火燃焼により生じた着火エネルギーにより、ガス発生剤が着火燃焼されるか、又は伝火薬が燃焼され、更にガス発生剤が着火燃焼されてガスが発生され、エアバッグを膨張させる。

なお、樹脂製シート１８がない場合には、通電時において、金属製カップ１６からガス発生器側に電流が流れる可能性もあるが（導電ピンへの通電順序が逆になった場合）、電気絶縁性の樹脂製シート１８の存在により、そのような可能性が排除される。

また、点火器組立体１０をガス発生器に組み込んだとき、金属製カップ１６が最も他部材と接触し、電気的に導通する可能性があるが、樹脂製シート１８で被覆しておけば、このような事態が生じることが防止される。

点火器組立体１０を適用できるエアバッグ用ガス発生器は特に制限されず、周知のエアバッグ用ガス発生器に適用することができ、例えば、



等に開示されたエアバッグ用ガス発生器に適用できる。

点火器組立体の軸方向の概略断面図。 点火器組立体の製造工程の説明図。 点火器組立体の製造工程の説明図。

符号の説明

１０ 点火器組立体
１１ 点火器
１２ 金属ヘッダ
１３ａ、１３ｂ 導電ピン
１４ 絶縁部
１５ 発熱体
１６ 金属製カップ
１７ 着火薬
１８ 樹脂製シート
１９ 溶接部
２１ 樹脂成形体
３１ 上型
３２ 下型
３３ 溶融樹脂注入孔
３５ 内部空間

Claims (4)

1. １本以上の導電ピンが固定された金属ヘッダ、金属ヘッダ上に設けられ、１本以上の導電ピンと電気的に接触している発熱体、金属ヘッダに被せられた金属製カップ内に充填され、発熱体と接触している着火薬、及び金属製カップ外表面の全面を被覆する樹脂製シートを有する点火器と、点火器の一部を包み込むように射出成形された樹脂成形体とを含む点火器組立体であり、
   樹脂成形体が、樹脂製シートの一部を含み、かつ導電ピンが通電可能なように点火器を包み込んでおり、樹脂成形体と樹脂製シートとの接触部において、樹脂製シートと樹脂成形体が互いに一体化している、点火器組立体。
2. 樹脂製シートに用いる樹脂が、樹脂成形体に用いる樹脂の融点以下の融点を有するもので、かつ電気絶縁性のものである、請求項１記載の点火器組立体。
3. 請求項１又は２の点火器組立体の製造方法であり、
   １本以上の導電ピンが固定された金属ヘッダ、金属ヘッダ上に設けられ、１本以上の導電ピンと電気的に接触している発熱体、及び金属ヘッダに被せられた金属製カップ内に充填され、発熱体と接触している着火薬を有する点火器を組み立てる工程、
   点火器の金属カップ外表面の全面を覆うように樹脂製シートを被せる工程、
   樹脂製シートを被せた点火器を、樹脂注入孔を有する所定形状の型に嵌め込む工程、
   樹脂注入孔から、樹脂成形体用樹脂となる溶融樹脂を注入し、樹脂製シートの少なくとも一部と接触融合させた後、冷却する工程、
   を具備する点火器組立体の製造方法。
4. 請求項１又は２記載の点火器組立体を備えたエアバッグ用ガス発生器。
   
   

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