气体发生器的制作方法

本发明涉及气体发生器，特别地，涉及构成为工作时产生比较少量的气体的小型的气体发生器。

背景技术

以往，从保护汽车等的乘客的观点出发，作为乘客保护装置的安全带装置已普及。安全带装置是以保护乘客免受在车辆等碰撞时产生的冲击的目的装备的装置，通过将带缠绕于乘客的身体来将乘客限制于座位。由此，防止车辆等碰撞时乘客被向车内、车外抛出。

安全带装置中的具备所谓的预紧器的装置中装有被称作微型气体发生器的小型的气体发生器。预紧器是将由于衣服的厚度等产生的安全带的松弛在检测到车辆等碰撞的情况下瞬时卷紧的装置，这样的功能通过安全带的一端由于从气体发生器输出的气体的压力而被强有力地拉入来实现。

另外，该小型的气体发生器与适合装入气囊装置的被称作充气机的大型的气体发生器比较的情况下，工作时产生的气体的总量极少，与之相随，其构造也相距甚远。

作为公开有这种气体发生器的具体的构造的文献，例如列举日本特开2012-91110号公报(专利文献1)。该公报中公开的气体发生器具备杯和保持件，前述杯容纳有气体发生剂，前述保持件保持点火器并且组装上述杯，杯相对于保持件的组装通过所谓的铆接固定进行。

具体地，上述公报中公开的气体发生器中，构成为，设置在杯的开放端向外侧延伸的凸缘部，并且在保持件的杯侧的轴向端部设置有铆接凸边，该铆接凸边向内侧弯折来卡止凸缘部，由此，杯被相对于保持件固定。

另外，上述杯及保持件从铆接作业的容易化、作为气体发生器整体的轻量化的观点等出发，一般均由铝系材料构成。

专利文献1 : 日本特开2012-91110号公报。

然而，通过如上述公报中公开的铆接固定将杯固定于保持件的情况下，为了在杯和保持件的边界部确保密封性，需要在这些杯和保持件的接触部的一方预先涂覆液状的密封剂来使其硬化等，有制造工序烦杂化而制造成本被压迫的问题。

此外，将上述的铆接凸边弯折时也有发生所谓的飞边的情况，将其除去的作业并不容易，这点也成为制造成本增加的主要原因。并且，将上述的铆接凸边弯折时也有在保持件发生压弯的可能，发生该压弯的情况下，成品率也恶化。

进而，如上所述，由于构成为在杯的开放端设置凸缘部并且以将其卡止的方式在保持件设置铆接凸边，所以保持件的径向的最大外形尺寸自然变大，这点在实现气体发生器的小型化上也成为较大的障碍。

技术实现要素：

因此，本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于，提供容易制造且能够低成本化、且能够构成为小型的气体发生器。

基于本发明的气体发生器具备气体发生剂、点火器、杯、保持件。上述气体发生剂通过燃烧来产生气体，上述点火器具有装填有点火剂的点火部、与上述点火部连接的引线销。上述杯构成为轴向的一端为开放端，并且由容纳有上述气体发生剂的有底大致圆筒状的部件构成。上述保持件以上述点火部面向上述气体发生剂的方式保持上述点火器，并且由上述杯以上述开放端被封堵的方式同轴地组装而成大致圆柱状的部件构成。在上述保持件的面向上述杯的一侧的轴向端部的周缘设置有环状台阶部。基于上述本发明的气体发生器的特征在于，上述开放端嵌入上述环状台阶部，并且以沿上述杯的周向延伸的方式与上述环状台阶部接合的环状焊接部被设置于上述开放端，由此，上述杯被相对于上述保持件固定。

基于上述本发明的气体发生器优选地，包括上述环状焊接部的上述杯的径向上的最大外形尺寸与上述保持件的径向上的最大外形尺寸相同或比其小。

基于上述本发明的气体发生器优选地，除了上述环状焊接部的部分的上述杯的径向上的最大外形尺寸比上述保持件的径向上的最大外形尺寸小。

基于上述本发明的气体发生器为，上述点火器也可以还具有插通上述引线销并且将其保持的基部，此外，上述保持件具有设置于面向上述杯的一侧的轴向端部而将上述基部收纳保持的第1凹部、设置于不面向上述杯的一侧的轴向端部而配置上述引线销且用于将用于经由上述引线销的上述点火器的外部连接的接头收纳保持的第2凹部、通过规定上述第1凹部的底面和上述第2凹部的底面来将上述第1凹部和上述第2凹部间隔并且设置插入上述点火器的开口部而构成的间隔部。该情况下，优选地，上述环状台阶部被设置成到达包围上述间隔部的部分的上述保持件的外周面，并且上述环状焊接部被设置于上述开放端的包围上述间隔部的部分。

基于上述本发明的气体发生器优选地，上述环状焊接部由将上述开放端通过激光焊接与上述环状台阶部接合的激光焊接部构成。

基于上述本发明的气体发生器优选地，上述杯及上述保持件均由铁系材料构成。

基于上述本发明的气体发生器优选地，也可以是，上述保持件的外周面随着从上述保持件的不面向上述杯的一侧的轴向端部朝向上述环状台阶部逐渐缩径。

发明效果

根据本发明，能够提供容易制造而能够低成本化且能够小型地构成的气体发生器。

附图说明

图1是实施方式1的气体发生器的示意剖视图。

图2是图1中表示的区域II的放大图。

图3是实施方式2的气体发生器的示意剖视图。

图4是实施方式3的气体发生器的示意剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。以下所示的实施方式例示了将本发明应用于被适当地装入具备预紧器的安全带装置的气体发生器(所谓的微型气体发生器)的情况。另外，以下所示的实施方式中，对相同的或共通的部分在图中标注相同的附图标记，不重复其说明。

(实施方式1)

图1是实施方式1的气体发生器的示意剖视图。首先，参照该图1，对本实施方式的气体发生器1A的结构进行说明。

如图1所示，本实施方式的气体发生器1A主要具备保持件10、点火器20、密封部件30、杯40、气体发生剂50。

保持件10及杯40通过被同轴上地组合来构成作为气体发生器1A的外壳的壳。点火器20被保持件1保持，杯40以覆盖该点火器20的方式组装于保持件10。此外，气体发生剂50被容纳于由保持件10、点火器20及杯40规定的空间。

点火器20用于产生火焰，也被称作引爆器。点火器20具有基部21、点火部22、一对引线销23。基部21是保持点火部22及一对引线销23的部位，也是被相对于保持件10固定的部位。基部21通过插通一对引线销23来将其保持。另外，图中一对引线销23位于在与纸面正交的方向上重叠的位置，所以仅呈现其一方。

点火部22在其内部包括工作时着火而燃烧从而产生火焰的点火剂、用于使该点火剂着火的电阻体(电桥标准导线)。一对引线销23为使点火剂着火而与点火部22连接。

更详细地说，点火部22包括形成为杯状的引爆器杯，具有如下结构：以连结被插入引爆器杯内的一对引线销23的末端的方式安装上述电阻体，以包围该电阻体的方式或接近该电阻体的方式在引爆器杯内装填有点火剂。

这里，作为电阻体，一般利用镍铬耐热合金线等，作为点火剂一般利用ZPP(锆・过氯酸钾)、ZWPP(锆・钨・过氯酸钾)、三硝基间苯二酚铅等。另外，上述引爆器杯及塞栓一般是金属制或塑料制。

检测到碰撞时，既定量的电流经由引线销23流向电阻体。既定量的电流流向电阻体，由此在电阻体处产生焦耳热，点火剂开始燃烧。由于燃烧而产生的高温的火焰使收纳有点火剂的引爆器杯破裂。从电流流向电阻体至点火器20工作的时间在对于电阻体利用镍铬耐热合金线的情况下一般为2[ms]以下。

杯40由轴向的一端构成为开放端41a的有底的大致圆筒状的部件构成，具有侧壁部41和底壁部42。开放端41a由侧壁部41的一对轴向端部的与底壁部42所处的一侧相反的一侧的端部构成。在由侧壁部41及底壁部42规定的容纳空间43容纳有气体发生剂50。

在杯40的底壁部42，通过在其表面形成槽状的切口而设置有槽42a。该槽42a为了在底壁部42的既定位置形成比其他位置脆弱的脆弱部而设置，构成为，通过设置该槽42a，在气体发生器1A的工作时杯40能够以该部分为起点开口。

杯40也是构成壳的一部分的部件，例如由以不锈钢为代表的铁系材料的成形品构成。另外，杯40的成形一般利用使用模具的加压加工等。

气体发生剂50通过借助点火器20着火而燃烧从而产生大量的气体。作为气体发生剂50，利用由无烟火药(硝基纤维素)的成形体、有机氮化物和氧化剂构成的非叠氮化物系组合物的成形体等。另外，近年来，作为气体发生剂50，利用一氧化碳等有害物质的生成量极少的非硝基纤维素系气体发生剂受到关注。

作为气体发生剂50的成形体，能够利用颗粒状、丸状、圆柱状、盘状等各种各样的形状的成形体。此外，具有贯通孔的有孔状(例如通心粉状、莲藕状等)的成形体也能够作为气体发生剂50的成形体利用。它们的形状能够根据组装气体发生器1A的预紧器的规格选择最佳的形状。此外，除了形状以为，也考虑线燃烧速度、压力指数等地选择气体发生剂50的成形体的尺寸等。另外，气体发生剂50的填充量可以根据被组装的预紧器的规格适当改变，但使用无烟火药的情况下，一般为大致0.1g~2.0g左右。

保持件10是用于保持点火器20及杯40的部件，具有大致圆柱状的形状。这里，本实施方式中，在保持件10处设置有后述的第1凹部12、第2凹部13及开口部14a，所以保持件10实质上具有大致圆筒状的形状。

保持件10如上述也是构成壳的一部分的部件，由例如以不锈钢为代表的那样的铁系材料的成形品构成。保持件10例如通过锻造加工、打孔加工、切削加工等被以既定的顺序分别实施一次或多次而成形出图示那样的形状。

保持件10具有规定由大致圆周面构成的外周面10a的主体部11，在该主体部11设置有第1凹部12及第2凹部13。在位于第1凹部12及第2凹部13之间的部分的主体部11，以将这些第1凹部12及第2凹部13间隔的方式形成有间隔部14，在与该间隔部14相比位于上述的杯40的底壁部42侧的部分的主体部11，形成有铆接凸边15。

第1凹部12是用于将点火器20的基部21收纳保持的部位，设置于主体部11的面向杯40的一侧的轴向端部。第1凹部12的周面主要被铆接凸边15规定，第1凹部12的底面被间隔部14规定。

第2凹部13是配置点火器20的一对引线销23、并且用于收纳保持用于经由该一对引线销23的点火器20的外部连接的接头(无图示)的部位，设置于主体部11的不面向杯40的一侧的轴向端部。第2凹部13的周面被主体部11的筒状的部位规定，第2凹部13的底面被间隔部14规定。

在间隔部14，以不穿过第1凹部12和第2凹部13的方式设置有开口部14a。该开口部14a是点火器20的基部21的下端部被嵌入的部分。

铆接凸边15是用于将点火器20的基部21铆接固定的部位，具有环状的形状。铆接凸边15的末端向内侧弯折，由此，容纳于第1凹部12的点火器20被不能移动地固定于保持件10。

这里，将点火器20组装于保持件10时，点火器20被从保持件10的设置有第1凹部12的一侧的轴向端部向该第1凹部12内插入，使得一对引线销23向设置于间隔部14的开口部14a插通。由此，基部21被容纳于第1凹部12内及开口部14a内，并且一对引线销23被配置于第2凹部13内。该状态下，铆接凸边15的末端向基部21侧弯折，由此，基部21被间隔部14和铆接凸边15夹持，由此，点火器20被铆接固定于保持件10。

保持件10的第1凹部12内预先容纳有由O型圈等构成的密封部件30，借助该密封部件30，在保持件10和点火器20之间产生的间隙被固封。更详细地说，密封部件30位于在保持件10的间隔部14及铆接凸边15和点火器20的基部21之间的位置，借助这些保持件10及点火器20，密封部件30被压缩，由此，借助该密封部件30，它们之间的密封性被确保。

另外，作为密封部件30，优选地使用具有充分的耐热性及耐久性的部件，例如能够适合地利用作为乙烯丙烯橡胶的一种的EPDM制的O型圈等。

这里，在本实施方式的气体发生器1A，在保持件10的面向杯40一侧的轴向端部的周缘设置环状台阶部16，并且杯40的开放端41a嵌入该环状台阶部16，在这些环状台阶部16和开放端41a嵌合的部分实施焊接加工，由此，杯40被相对于保持件10固定。

通过采用这样的相对于保持件10的杯40的组装构造，得到各种各样的效果，但关于该组装构造的详细情况及由此所得到的效果在后详细说明。

接着，参照图1，对本实施方式的气体发生器1A的工作时的动作进行说明。

参照图1，搭载有本实施方式的气体发生器1A的车辆碰撞的情况下，借助另外设置于车辆的碰撞检测机构检测碰撞，点火器20基于其工作。点火器20工作，由此，容纳于点火部22的点火剂着火而燃烧，由此，引爆器杯破裂。

点火剂燃烧从而产生的火焰由于引爆器杯破裂而向容纳有气体发生剂50的容纳空间43喷出。借助该火焰，气体发生剂50着火而燃烧，在容纳空间43产生大量的气体。由于该气体发生剂50的燃烧，容纳空间43的内压急速上升，由此杯40的底壁部42以槽42a为起点开口，产生的大量的气体被向气体发生器1A的外部导出。

之后，被从气体发生器1A导出的大量的气体被导向装有该气体发生器1A的预紧器的工作空间，由此预紧器被驱动，从而设置于安全带装置的安全带被强有力地拉入。

图2是图1中表示的区域II的放大图。接着，参照该图2和前述的图1，对本实施方式的气体发生器1A的相对于保持件10的杯40的组装构造详细说明。

参照图1及图2，在本实施方式的气体发生器1A，在保持件10的面向杯40的一侧的轴向端部的周缘设置有环状台阶部16，并且杯40的开放端41a嵌入该环状台阶部16。

如图2所示，环状台阶部16具有由与保持件10的面向杯40的一侧的轴向端面连续的圆周面构成的第1台阶形成面16a、与被保持件10的主体部11规定的外周面10a连续的圆环平面状的第2台阶形成面16b。由此，被这些第1台阶形成面16a及第2台阶形成面16b规定的圆筒状的空间位于保持件10的面向杯40的一侧的轴向端部的周缘。另一方面，杯40的开放端41a具有圆筒状的形状。

因此，向被上述第1台阶形成面16a及第2台阶形成面16b规定的圆筒状的空间，插入具有圆筒状的形状的开放端41a，由此，如上所述，杯40的开放端41a嵌入保持件10的环状台阶部16。这里，杯40的开放端41a优选地被压入保持件10的环状台阶部16。

由此，杯40的开放端41a的内周面抵接于保持件10的环状台阶部16的第1台阶形成面16a，杯40的开放端41a的末端面抵接于保持件10的环状台阶部16的第2台阶形成面16b。

这里，本实施方式的气体发生器1A中，在保持件10的环状台阶部16和杯40的开放端41a嵌合的部分实施焊接加工，由此，在杯40的开放端以沿该杯40的周向延伸的方式设置有作为与环状台阶部16接合的接合部的环状焊接部WP。更详细地说，环状焊接部WP被设置成，在开放端41a的内周面和环状台阶部16的第1台阶形成面16a相向的部分将它们接合，由此，杯40相对于保持件10被固定。

作为上述的焊接加工，优选地利用激光焊接加工。利用该激光焊接加工的情况下，上述环状焊接部WP由将开放端41a通过激光焊接与环状台阶部16接合的激光焊接部构成。

通过这样地构成，不仅通过设置环状焊接部WP而杯40被相对于保持件10固定，会在这些保持件10和杯40之间产生的间隙被该环状焊接部WP固封。因此，通过将杯40嵌入保持件10来实施焊接加工这样地简便的处理，能够确保保持件10和杯40之间的密封性。

由此，无需另外夹装O型圈等密封部件或涂覆液状的密封剂来使其硬化从而进行密封处理，所以能够削减零件个数，并且能够实现制造工序的简略化。

此外，通过采用上述结构，将杯相对于保持件铆接固定的情况下会发生的飞边的产生、保持件的压弯等也当然不会发生，所以制造容易且也能够实现成品率的提高。

进而，通过采用上述结构，与将杯相对于保持件铆接固定的情况相比，也无需在杯的开放端设置用于铆接固定的凸缘部，所以能够使保持件的径向上的最大外形尺寸变小，在这方面也能够使气体发生器小型化。

因此，通过设置本实施方式的气体发生器1A，能够设为制造容易且能够低成本化而且能够小型地构成的气体发生器。

这里，本实施方式的气体发生器1A能够借助各种各样的组装构造组装于预紧器，但一般其被压入位于作为预紧器的外壳的圆筒状的罩的轴向的一端的开口端而被焊接来组装。该情况下，气体发生器1A的保持件10的外周面10a和上述罩被焊接，所以气体发生器1A的径向上的最大外形尺寸需要被保持件10规定。

因此，在本实施方式的气体发生器1A中，如图1及图2所示，构成为包括环状焊接部WP的杯40的径向上的最大外形尺寸比保持件10的径向上的最大外形尺寸小。即，有在环状焊接部WP在焊接加工时产生被称作珠（ビード）的隆起部的情况，但构成为包括该珠的杯40的径向上的最大外形尺寸比保持件10的径向上的最大外形尺寸小。

参照图2，这样的结构通过在将沿保持件10的径向的环状台阶部16的深度设为d、开放端41a的厚度设为t、会产生的珠的最大高度设为b的情况下设定成满足d＞t＋b的条件而能够实现。因此，将珠的最大高度b通过预先进行试验等来预先取得，基于其决定环状台阶部16的深度d及开放端41a的厚度t，由此能够将上述结构切实地构成。该情况下，在环状台阶部16的深度d和开放端41a的厚度t的关系上，d＞t的条件充足。另外，无需特殊考虑余量的情况下，也可以设定成满足d＝t＋b的条件。

此外，设为本实施方式的气体发生器1A的情况下，如上所述，保持件10及杯40均优选为由铁系材料构成。通过这样地构成，能够容易进行上述激光焊接。这是因为，在一般将保持件10及杯40中的一方由铝系材料构成的情况下，进行激光焊接变得非常困难。

这里，将保持件10及杯40由铁系材料构成的情况下，与将其由铝系材料构成的情况相比重量增加。然而，铁系材料与铝系材料比较机械强度高，相应地能够使保持件10及杯40小型化(薄型化)，相应地也能够抑制重量的增加。

若举一例，则进行设计来使得得到某特定的同一的气体输出的情况下，将保持件及杯由铝系材料构成的情况下，需要将杯的厚度设为0.5[mm]且将保持件的主体部的厚度(与第2凹部的周面对应的部分的保持件的厚度)设为2.9[mm]，但将保持件及杯由铁系材料构成的情况下，能够使杯的厚度薄型化至0.3[mm]，并且也能够使保持件的主体部的厚度薄型化至1.5[mm]。

因此，通过设为本实施方式的气体发生器1A，能够抑制重量的增加且能够实现其小型化，并且能够将气体发生剂50的填充量确保为充分大。

并且，本实施方式的气体发生器1A中，如图1及图2所示，环状台阶部16被设置成到达包围间隔部14的部分的保持件10的外周面10a，并且环状焊接部WP被设置于开放端41a的包围间隔部14的部分。

关于这点，环状台阶部16可以仅设置于被铆接凸边15的根部(即与间隔部14连接的部分)规定的部分的保持件10的外周面10a，也可以设置成到达与第2凹部13的周面对应的部分的保持件10的外周面10a。此外，这些情况下，环状焊接部WP可以被设置于开放端41a的包围铆接凸边15的根部的部分，也可以被设置于开放端41a的包围第2凹部13的部分。

然而，设为上述本实施方式这样的结构的情况下，在杯40的开放端41a设置的环状焊接部WP由于被焊接于保持件10的径向上的厚度足够厚的部分(即间隔部14)，所以不仅能够提高相对于保持件10的杯40的组装强度，还能够将相对于保持件10的杯40的压入量(即沿压入方向的压入长度)缩短至必要最小限度。因此，能够设为具有高机械强度的气体发生器，并且能够将杯40的压入时的压弯等防范于未然。

另外，参照图2，在本实施方式中，例示以在开放端41a的内周面和环状台阶部16的第1台阶形成面16a相向的部分的一部分将它们接合的方式设置环状焊接部WP的情况来进行说明，但环状焊接部WP可以在这些开放端41a的内周面和环状台阶部16的第1台阶形成面16a相向的部分的全部设置成将它们接合，也可以设置成在开放端41a的末端面和环状台阶部16的第2台阶形成面16b相向的部分的一部分或全部将它们接合。进而，也可以是，遍及开放端41a的内周面和环状台阶部16的第1台阶形成面16a相向的部分、及开放端41a的末端面和环状台阶部16的第2台阶形成面16b相向的部分的双方，或者这些双方分别独立地设置环状焊接部WP。

另一方面，考虑杯40、保持件10的尺寸不均的情况下，杯40相对于保持件10的压入时，也可以不使杯40的开放端41a的末端面与环状台阶部16的第2台阶形成面16b抵接，该情况下，压入后，在这些开放端41a的末端面和环状台阶部16的第2台阶形成面16b之间不产生间隙。若这样地构成，则不仅能够将上述的尺寸不均借助该间隙吸收，也能够将上述的压入量更短地设定。另外，该情况下，在开放端41a的内周面和环状台阶部16的第1台阶形成面16a相向的部分中的一部分或全部以将它们接合的方式设置环状焊接部WP即可。

(实施方式2)

图3是实施方式2的气体发生器的示意剖视图。以下，参照该图3，对本实施方式的气体发生器1B进行说明。

如图3所示，本实施方式的气体发生器1B与上述实施方式1的气体发生器1A比较的情况下，仅在保持件10的形状上其结构不同。具体地，气体发生器1B的保持件10的外周面10a由从该保持件10的不面向杯40的一侧的轴向端部随着朝向设置于该保持件10的环状台阶部16逐渐缩径的锥形面10a1构成。

这样构成的情况下，将该气体发生器1B压入位于作为预紧器的外壳的圆筒状的罩的轴向的一端的开口端时，其压入容易进行，并且能够在将气体发生器1B的保持件10和预紧器的罩组装后使其密接。

因此，设为本实施方式的气体发生器1B的情况下，除了上述实施方式1中说明的效果以外，能够借助相对于预紧器的组装设为更适合的气体发生器。

(实施方式3)

图4是实施方式3的气体发生器的示意剖视图。以下，参照该图4，对本实施方式的气体发生器1C进行说明。

如图4所示，本实施方式的气体发生器1C与上述的实施方式1的气体发生器1A比较的情况下，仅在杯40的形状上其结构不同。具体地，在气体发生器1C的杯40的侧壁部41的底壁部42侧的端部，设置有一对平坦的平面部41b。该一对平面部41b被设置成，在与点火器20的一对引线销23的排列方向正交的方向上互相相向。

这样地构成的情况下，能够将该一对平面部41b用作，将该气体发生器1A压入位于作为预紧器的外壳的圆筒状的罩的轴向的一端的开口端时的周向上的定位用的记号。

因此，设为本实施方式的气体发生器1C的情况下，除了上述的实施方式1中说明的效果，能够借助相对于预紧器的组装设为更适合的气体发生器。

(其他方式等)

上述实施方式1至3中，例示将杯相对于保持件通过激光焊接接合的情况来进行说明，但也可以取而代之，将杯相对于保持件通过摩擦压接、电阻焊接等来接合。

此外，上述实施方式1至3中公开了的特征结构只要不脱离本发明的宗旨就能够将它们互相组合。

这样，此次公开的上述实施方式在所有的方面都是例示而并非限制性的。本发明的技术的范围被权利要求书划定，且包括与权利要求书的范围所记载的内容等同的含义及范围内的所有改变。

附图标记说明

1A~1C气体发生器、10保持件、10a外周面、10a1锥形面、11主体部、12第1凹部、13第2凹部、14间隔部、14a开口部、15铆接凸边、16环状台阶部、16a第1台阶形成面、16b第2台阶形成面、20点火器、21基部、22点火部、23引线销、30密封部件、40杯、41侧壁部、41a开放端、41b平面部、42底壁部、42a槽、43容纳空间、50气体发生剂、WP环状焊接部。