专利名称:带电极销的金属制保持件、其制造方法以及气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及带电极销的金属制保持件、其制造方法以及具有该保持件的气体发生器，特别涉及适于令汽车的安全带预张紧器等的车辆搭乘者约束装置动作的气体发生器。
背景技术：
作为用于在汽车发生冲撞时保护乘坐者不受冲击的安全装置的一种，公知有安全带预张紧器。该安全带预张紧器借助从气体发生器放出的大量的高温、高压气体而动作，从而保护乘坐者。该气体发生器具有着火机构以及气体发生器，通过在冲撞时令着火机构动作，而令气体发生器着火并燃烧，快速产生大量的气体。
作为以往的气体发生器的一例，公知有如图10所示的气体发生器等(例如，参照专利文献1)。图10的气体发生器具有杯体103，填装气体发生剂102；点火机构105(点火器)，将着火药105a收纳在着火药保持件105g中；和保持件106，铆接点火机构105a以及杯体103，并封入气体发生剂102。在此，点火机构105通过两根电极销105d和由树脂制成的主体105b一体成形而形成，立设所述电极销105d以接收来自未图示的传感器的信号并通电。在电极销105d的前端张设电阻体105f，并配置有点火球105c，该点火球105c覆盖电阻体105f地形成且与着火药105a接触。
此外，保持件106由铁、铝等材料制作，并组装到安全带预张紧器等上，以便在动作时，气体发生器不会在内部的压力下飞散。
此外，为了防止从外部浸入水分，在保持件106和点火机构105之间配置O形环110。进而，在保持件106中嵌入短路夹108，令点火机构105的电极销105d短路，用于防止由于静电等的误动作。
如果该气体发生器101接收来自未图示的传感器的信号，则首先点火机构105内的电阻体105f发热，然后点火机构105的点火球105c起火，然后向着火药105a传递火焰，借助该火焰令气体发生剂102着火并燃烧，以此快速产生大量的气体。
如图10所示，以往的气体发生器101的点火机构105，通过树脂制的主体105b以及电极销105d一体成形。此外，电极销105d，为了在气体发生器101的动作前后预先稳定地固定，而令其在主体105b内产生变形。
专利文献1特开2001-260815号公报(图1，12)但是，在图10的气体发生器101中，在例如车辆火灾的高温状态的着火时，在由于该热量而使树脂制的主体软化且内部的气体发生剂自然起火的情况下，有电极销飞出的危险。
此外，在气体发生器101中，制造工序较多，成本的降低受到限制。另外，在采用耐吸湿性差的气体发生剂的情况下，在以往的塑料点火装置中，由于有时密封性不足，所以必须使用真空密封(优选为密封性高的玻璃真空密封)等高价的部件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种廉价的气体发生器，不使用玻璃真空密封等，而可以提高相对于湿气等的密封性。此外，提供一种气体发生器的结构，即便在高温下气体发生器动作的情况下，电极销也不易飞出。
作为解决上述课题的方法，在本发明中，开发带电极销的金属制保持件及其制造方法，借助具有该带电极销的金属制保持件的气体发生器来成功地解决上述课题。
此外，为了达成上述目的，本发明主要具有以下的几点特征。在本发明中，可单独地或者适当组合地具有以下的主要特征。
本发明的带电极销的金属制保持件，其特征在于，具有金属制保持件5以及用于通电的两根以上的电极销4，上述各电极销4的头部4a的直径大于上述电极销4的端子部4b的直径，并配置有在圆周方向上包围上述各电极销4的一部分的塑料部件6，在上述保持件5上，形成上述各电极销4分别贯通的孔23，上述各电极销4经由上述塑料部件6而固定在上述孔23中，在上述孔23的一部分上具有缩径部23a。
根据这样的构成，由于与玻璃真空密封不同，在制造中不需要烧制工序，所以i)也可使用铝这样的熔点低的金属，由于这样的金属一般容易加工，所以可降低金属制保持件5的成本，ii)由于不用像玻璃真空密封那样考虑电极销4以及金属制保持件5和玻璃之间的线膨胀系数，所以可选择任意的材料。此外，由于将上述各电极销4的头部4a的直径加工为大于上述电极销4的端子部4b的直径，所以与以往的结构相比，即便在高温下气体发生器动作的情况下，电极销也不易飞出。
此外，由于上述各电极销4经由上述塑料部件6而固定在上述孔23中，所以金属制的上述保持件5相对于电极销4可以绝缘。进而，在上述孔23的一部分上的缩径部23a设置为推压上述孔23的周围以使孔的一部分缩径，结果由于上述塑料部件6也缩径地变形，所以可简便地将上述各电极销4固定在上述孔23中，并进行密封。塑料部件6使用具有绝缘性的材料。
本发明的带电极销的金属制保持件，优选具有下述特征上述电极销4在位于上述孔23内的部分中的一部分上具有缩颈部4c。
根据这样的构成，可形成为电极销4不易向气体发生器外部脱落的结构。此外，上述保持件5的借助缩径部23a而变形的部分相对于湿气的密封性也良好。
本发明的带电极销的金属制保持件，优选具有以下特征塑料部件6的材质为超级工程塑料。
根据这样的构成，在上述保持件5的借助缩径部23a而变形的部分中，由于应力不易松弛，且保持反作用力，所以相对于湿气的密封性非常良好，长时间的变化较少。此外，可形成电极销4更不易向气体发生器外部脱落的结构。此外，高温条件下的机械强度良好，在车辆火灾时等暴露于高温，气体发生剂自然着火的情况下，可防止上述电极销4的飞散。
本发明的带电极销的金属制保持件优选具有下述特征在上述保持件5的孔23的周围具有推压部27。
通过由压制机等推压装置推压上述保持件5的孔23的周围，形成推压部，借助该变形可容易地在孔23中设置缩径部。
本发明的带电极销的金属制保持件，其特征在于，上述电极销4的头部4a的直径大于上述保持件5的孔23的缩径部23a的内径，并小于相邻的电极销4的中心间距离。另外，相邻的电极销4的中心间距离也依赖于所使用的端子的规格，在安全带预张紧器用的气体发生器中约为3.1mm。
根据这样的构成，在车辆火灾时等，可更可靠地防止上述电极销4的飞散。此外，通过令上述电极销4的头部4a的直径变化，可容易地变更电阻体的有效长度的调整范围。
本发明的带电极销的金属制保持件优选具有下述特征在上述保持件5的点火部8侧设置包围上述点火部8的圆筒状的突出部5c，在被该突出部5c包围的内侧的空间中填充点火药8a。
根据这样的构成，由于仅将点火药8a填充在被突出部5c包围的空间内即可，所以点火部8的形成更为容易。此外，在作为气体发生器的部件而使用的情况下，由于可更容易地填充大量的点火药8a，所以即便省略着火药9以及着火药保持件10也可可靠地令气体发生剂着火。
本发明的带电极销的金属制保持件优选具有下述特征在上述保持件5的点火部8侧设置包围上述点火部8的圆筒状的突出部5c，并且在突出部5c的开口端部设置盖30，进而在被突出部5c包围的内侧的空间内填充着火药9。
根据这样的构成，在作为气体发生器的部件而使用的情况下，可省略着火药保持件10，从而可降低成本。
本发明的带电极销的金属制保持件优选具有下述特征上述电极销4以及上述塑料部件6使用注射成形而一体成形。
根据这样的构成，由于注射一体成形，所以可令塑料部件6的长度以及电极销4的配置关系一定。作为其结果，可抑制电极销4以及塑料部件6向孔23配置的不均，可令尺寸稳定。即，由于可容易地调整塑料部件6的配置，所以若例如预先进行配置调整，使塑料部件6不向电极销4的端子侧偏斜，则在电极销4和保持件5之间加载静电的情况下，可也抑制或者防止向点火部8侧易于释放静电的情况。作为其结果，可容易地抑制或防止点火部8由于上述静电而误起火的情况。此外，由于为一体成形，所以可减少制造工序。
本发明的带电极销的金属制保持件的制造方法，其特征在于，具有下述工序向金属制保持件5上形成的孔23中插入具有孔的塑料部件6，然后向上述塑料部件6的孔中插入电极销4的工序；将上述孔23的两开口部的周围向深度方向推压，使孔23的一部分缩径，由此使上述塑料部件6的一部分缩径而固定电极销4的工序。
根据这样的构成，可简便地制造带电极销的金属制保持件。
根据其他观点，本发明的带电极销的金属制保持件的制造方法也可具有下述工序向具有孔的塑料部件6中插入电极销4或者借助注射成形将塑料部件6以及电极销4一体成形，然后将上述塑料部件6插入金属制保持件5上形成的孔23中的工序；将上述孔23的两开口部的周围向深度方向推压，使孔23的一部分缩径，由此使上述塑料部件6的一部分缩径而固定电极销4的工序。
根据这样的构成，可简便地制造带电极销的金属制保持件。
此外，通过注射成形将塑料部件6以及电极销4一体成形，可令塑料部件6的长度和电极销4之间的配置关系一定。作为其结果，可抑制电极销4以及塑料部件6向孔23配置的不均，令尺寸稳定。即，由于可容易地调整塑料部件6的配置，所以若例如预先进行配置调整，以使塑料部件6不向电极销4的端子侧偏斜，则在电极销4和保持件5之间加载静电的情况下，可也抑制或者防止向点火部8侧易于释放静电的情况。作为其结果，可容易地抑制或防止点火部8由于上述静电而误起火的情况。此外，由于为一体成形，所以可减少制造工序。因此，根据本制造方法，可简便地制造具有这些效果的带电极销的金属制保持件。
接下来，本发明的气体发生器，具有填装借助燃烧而产生气体的气体发生剂2的杯体3；用于通电的两根以上的电极销4；点火部8；与上述杯体3接合而密封上述气体发生剂2的保持件5，优选具有下述特征用于通电的两根以上的电极4和保持件5是上述本发明的带电极销的金属制保持件，点火部8具有连结上述各电极销4的头部彼此的电阻体7；和至少形成在上述电阻体7的周围的点火药8a。
根据这样的构成，可提供廉价的下述气体发生器该气体发生器提高相对于湿气等的密封性，此外，即便在高温下气体发生器动作的情况下，电极销也不易飞出。
本发明的气体发生器优选具有下述特征上述杯体3和上述保持件5焊接接合。
根据这样的构成，进一步提高相对于湿气等的密封性和接合部的强度。此外，在图10的公知的保持件106中，为了铆接杯体103而必须进行槽加工，与其相对，在本发明的气体发生器中，不需要该槽加工，从而可廉价地制造保持件。进而，由于没有因铆接引起的毛刺的发生，所以可防止因毛刺引起的各种污染，例如对生产设备、捆包材料和组装有气体发生器的模块的污染。
本发明的气体发生器优选具有下述特征具有设置在上述杯体3内且收纳着火药9的着火药保持件10。
根据这样的构成，可保护点火部8，此外也可容纳着火药。
本发明的气体发生器优选具有下述特征在上述保持件5的点火部8侧的面上具有绝缘部件11。
根据这样的构成，可提高点火部8对静电的耐性。此外，在塑料部件6从保持件5的孔23中伸出的情况下，填埋该塑料部件6的伸出部分的点火部8侧的端部和上述保持件5的点火部8侧的面之间的阶梯差，也可容易地形成点火部8。
本发明的气体发生器优选具有下述特征设置帽14以便覆盖上述着火药保持件10的气体发生剂2侧的外部。
根据这样的构成，即便使用树脂制保持件作为着火药保持件10，由于在气体发生器204内部燃烧的着火药9的火焰从设置在帽14上的切口部14a向气体发生剂2以更高的指向性放出，所以也可借助着火药9的火焰而更可靠且高效地使气体发生剂2着火。
本发明的气体发生器优选具有下述特征上述保持件5和杯体3的开口端部的接合部分不存在于保持件5的侧面，而存在于保持件5的点火部8侧的面上，上述接合部分通过焊接、摩擦搅拌、或者粘结剂而接合。
根据这样的构成，即便在向保持件5的侧面施加应力的情况下，例如在向模块组装时，接合部也不易分离，从而对可靠性没有影响。
本发明如上所述地构成，由于虽然不使用玻璃真空密封也可提高相对于水分等的密封性，所以可使用吸湿性高的气体发生剂，并且可减少部件个数，并且制造廉价的气体发生器。此外，由于形成为即便在高温下气体发生器动作的情况下，电极销也不易飞出的结构，所以对于上述车辆火灾等的耐性良好。
图1是本发明的带电极销的金属制保持件的实施方式的轴向剖视图。
图2是表示图1中的电极销4以及塑料部件6的固定部分的放大图。
图3是本发明的气体发生器的第1实施方式的轴向剖视图。
图4是本发明的气体发生器的第2实施方式的轴向剖视图。
图5是本发明的气体发生器的第3实施方式的轴向剖视图。
图6是本发明的气体发生器的第4实施方式的轴向剖视图。
图7是本发明的气体发生器的第5实施方式的轴向剖视图。
图8是本发明的气体发生器的第6实施方式的轴向剖视图。
图9是本发明的气体发生器的第7实施方式的轴向剖视图。
图10是以往的气体发生器的轴向剖视图。
附图标记说明101带电极销的金属制保持件5金属制保持件4电极销4a头部4b端子部6塑料部件23贯通孔23a缩径部具体实施方式
以下，参照
本发明的带电极销的金属制保持件及其制造方法以及气体发生器的实施方式。
本实施方式的带电极销的金属制保持件为大致有底圆筒状。图1是本实施方式的带电极销的金属制保持件的轴向剖视图。
在图1中，本实施方式的带电极销的金属制保持件101，具有金属制保持件5和用于通电的两根以上的电极销4。上述各电极销4的头部4a的直径大于上述电极销4的端子部4b的直径，且配置有筒状的塑料部件6，该塑料部件6具有既定的壁厚，且在圆周方向包围上述各电极销4的侧面的一部分。上述保持件5为金属制成，在上述保持件5上形成上述各电极销4分别贯通的孔23，上述各电极销4经由上述塑料部件6而固定在上述孔23中。
保持件5为大致有底圆筒状，具有两个用于使电极销4贯通而固定的孔23，塑料部件6位于电极销4和保持件5之间。保持件5的底部5b的厚度可根据所需的强度和密封性而适当地设定。
在塑料部件6的周围向箭头方向铆固保持件5，以使上述孔23塑性变形而缩径。
借助该铆固，将插入到保持件5的孔23中的电极销4以及塑料部件6固定在保持件5上。保持件5的孔23的缩径前的内径优选为大约2mm左右。两个孔23的间隔依赖于使用的端子的规格，但通常用于安全带用气体发生器的保持件约为3.1mm。
此外，在保持件5的端子4b侧设置对应于塑料部件6的伸出部分的长度的凹部5a，以便在插入短路夹(未图示)时不产生干涉。若在使用该带电极销的金属制保持件来组装气体发生器时使用的短路夹上，设有避免与伸出部分干涉的机构，则不需要凹部5a。
作为保持件5的材质，例如可举出铁、不锈钢、铝、铜、黄铜等金属。此外，作为成形法，例如可举出压制、铸造、锻造、切削等。从切削等加工的容易程度出发，优选铝等比较软的金属。
图2表示电极销4以及塑料部件6的固定部分的放大图。如图2所示，将电极销4插入圆筒状的塑料部件6的该孔中。然后，将该塑料部件6插入保持件5的孔23中。此外，塑料部件6为具有贯通孔的短筒状。其外径依赖于保持件5的孔23的外径，其内径依赖于电极销4的端子部4b的外径。该塑料部件6的长度可根据所需的强度和密封性而适当地确定。此外，塑料部件6的材质需要具有绝缘性，优选工程塑料(连续使用温度100℃以上、拉伸强度50Mpa以上、弯曲弹性2.5Gpa以上的塑料)，其中优选超级工程塑料。另外，所谓超级工程塑料，指在工程塑料中，连续使用温度在150℃以上，且应力不易松弛的工程塑料。作为超级工程塑料的具体例子，可举出聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯撑硫(PPS)、聚烯丙基酯(PAR)、聚酰胺-酰亚胺(PEI)、聚醚亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、液晶聚合物(LCP)、含氟树脂(FR)等。若考虑到高温条件下的机械强度，则在其中优选使用连续使用温度200℃以上的PEI和PEEK等。
在保持件5的孔23的周围具有推压部27，该推压部27被推压件(未图示)向塑料部件6的轴向(箭头方向)推压，并对应于推压件的形状发生塑性变形。通过这样的构成，保持件5的孔23也塑性变形而一部分缩径，且塑料部件6也对应于该缩径部23a而变形，电极销4以及塑料部件6被夹入孔23中，从而固定在保持件5上。另外，电极销4通常为2根，但也可根据目的设置3根或更多。此外，电极销4和塑料部件6也可使用注射成形而一体成形。由此，由于为注射一体成形，所以可使塑料部件6的长度以及电极销4的配置关系一定，可抑制电极销4以及塑料部件6向孔23配置的不均，可令尺寸稳定。即，由于可容易地调整塑料部件6的配置，所以若例如预先进行配置调整，以使塑料部件6不向电极销4的端子侧偏斜，则在电极销4和保持件5之间加载静电的情况下，也可抑制或者防止向点火部8侧易于释放静电的情况。作为其结果，可容易地抑制或防止点火部8由于上述静电而误起火的情况。此外，由于为一体成形，所以可减少制造工序。
适当确定电极销4的端子部4b的直径，通常约为1mm。作为材质，例如由不锈钢、碳素钢、镍铁等导电性材质形成，表面也可实施镀金等。然后，通过塑料部件6与保持件5电绝缘。该电极销4的头部4a的直径大于上述电极销4的端子部4b的直径，通常约为2mm左右。头部4a的厚度可根据电极销4的直径和材质等而适当地确定，但通常优选为0.3mm～0.6mm左右。
此外，在上述电极销4中，在位于上述孔23内的部分的一部分上至少具有一个缩颈部4c。在图1以及图2中设置有两处缩颈部4c。缩颈部4c的形状、个数等细节可根据所需的强度和密封性而适当地确定。
电极销4的头部，通常从保持件5的电极销4的头部4a侧的面突出。其突出的高度依赖于制造上的必要条件和应对静电的必要距离等，但通常约为1至3mm左右。
本实施方式的带电极销的金属制保持件的制造方法如下。首先，将具有孔的塑料部件6插入孔23中。然后向该塑料部件6的孔中插入电极销4。另外也可以，首先将电极销4插入塑料部件6的孔中，或者，使用注射成形而将塑料部件6和电极销4一体成形，然后将塑料部件6插入保持件5的孔23中。接着，将金属制保持件5的孔23的周围向轴向(箭头方向)推压，使孔23的一部分23a缩径，从而固定电极销4。具体而言，在推压件上设置金属制保持件5，在向其孔23中插入塑料部件6和电极销4后，推压金属制保持件5的孔23的周围即可。推压件的形状和压力等根据所需的强度和密封性而适当地确定。与玻璃密封缝口不同，由于在制造时不需要烧制工序，所以也可使用铝这样的熔点低、较为柔软的金属，所以易于加工金属制的保持件5，从而降低金属制保持件5的成本。
本发明的第1实施方式的气体发生器为大致柱状。图3是第1实施方式的气体发生器的轴向剖视图。
在图3中，本实施方式的气体发生器201具有设置有点火部8的上述带电极销的金属制保持件、和填装借助燃烧而产生气体的气体发生剂2的杯体3，在保持件5和杯体3之间设置着火药保持件10。如图3所示，作为设置方法，可设置为，在着火药保持件10上设置凸缘部10a，并由保持件5和杯体3夹持凸缘部10a。在着火药保持件10的内部，点火药8和着火药9接触配置。另外，保持件5的侧面和杯体3的开口端部3c通过焊接而接合。另外，该接合不仅可以借助焊接，也可将杯体3的开口端部3c铆接，但是从防湿的观点出发，优选焊接。
上述点火部8具有连结电极销4的头部4a彼此的电阻体7、和至少在上述电阻体7的周围形成的点火药8a。由于上述各电极销4的头部4a通常从保持件5的面突出，所以点火药8a可牢固地附着在电极销4上。由此，可有效地防止点火药8a由于振动冲击等的环境原因而脱落。此外，为了更稳定地保持点火药8a的形状，也可由硅酮树脂等成膜性的树脂来覆盖点火药8a。
作为杯体3的材质，例如可举出铁、不锈钢、铝、铜、黄铜等的金属部件。作为其成形法，例如可举出通过压制、铸造、锻造、切削等的工序而成形的例子。在杯体3的底部3a上设置1条至多条线状的切口3b。在收纳在杯体3内的气体发生剂2燃烧时，该切口3b破裂，从而放出气体。
作为着火药保持件10的材质，可举出(聚丁烯，对苯二酸盐)聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯撑硫、聚苯撑氧、聚乙烯亚胺、聚醚亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜等的树脂以及在这些树脂中含有玻璃纤维、碳等的材质。作为其成形法，例如可举出通过向金属铸模内进行注射而成形的例子。此外，也可使用铁、不锈钢、铝、铜、黄铜等的金属部件。作为其成形法，例如可举出通过压制、铸造、锻造、切削等的工序而成形的例子。在该底部10b上设置1条至多条线状的切口10c。在收纳在着火药保持件10内的着火药9燃烧时，该切口10c破裂，从而向杯体3内放出高温气体以及火焰。
此外，在用于着火药保持件10的材质为金属的情况下，也可在其内侧设置树脂制的绝缘杯体。作为绝缘杯体的材质，例如可举出上述塑料。此外，可以是向着火药保持件10的内侧一体注射树脂制的绝缘材料而成形的部件，也可以是将树脂有涂覆的钢板成形而形成着火药保持件10的部件。
此外，本实施方式的着火药优选为含有燃料成分、氧化剂成分、以及至少一种以上的添加物的着火药。作为燃料成分，可举出从由苦氨酸钠、硼、氢化钛、锆、铝构成的组中选出的至少一种以上。作为氧化剂成分可举出从由高氯酸钾、硝酸钾、硝酸锶、碱性硝酸铜、氧化铜构成的组中选出的至少一种以上。
作为添加物可举出粘合剂，作为粘合剂可举出从由维通橡胶、硝化纤维素、硅酮树脂、甲基纤维素、羟甲基纤维素、水溶性纤维素醚、聚乙二醇构成的组中选出的至少一种以上。此外，作为适宜的着火药的组合，为下述着火药作为燃料成分含有硼、作为氧化剂成分含有硝酸钾、作为粘合剂含有维通橡胶。更适宜为以下着火药含有10重量％以上60重量％以下的作为燃料成分的硼，含有40重量％以上90重量％以下的作为氧化剂成分的硝酸钾，含有0.1重量％以上10重量％以下的作为粘合剂的维通橡胶。
为了防止因静电等引起的误动作，在各电极销4的端子部4b上，安装令电极销之间短路的短路夹(未图示)，在向安全带预张紧器等组装时解除短路。
此外，本实施方式的气体发生器201的气体发生剂2不经由过滤器以及/或者冷却介质地填充到杯体3的内侧。在此，可使用的气体发生剂可举出无烟火药、混合推进剂、混合火药等。其中，一直以无烟火药作为安全带预张紧器用气体发生剂来使用，但从燃烧气体中的对人体有害的一氧化碳的产生、耐环境性能(特别是耐热性)的观点出发，优选混合类气体发生剂，该混合类气体发生剂以具有耐热性的燃料成分和氧化剂成分为必须成分，并考虑氧的平衡而设计。
作为燃料成分，例如可举出四唑衍生物、胍衍生物、双四唑衍生物、三唑衍生物、肼衍生物、三嗪衍生物、偶氮二羧酰胺衍生物等含氮有机化合物，以及金属络合物。作为氧化剂成分，例如可举出金属氧化物、金属过氧化物、以及铵、碱金属或者碱土类金属的氯酸盐、高氯酸盐、硝酸盐或者亚硝酸盐等化合物。除此以外，作为添加剂，也可添加能起到粘合剂、残渣成形剂、成形辅助剂、氯中和剂、燃烧催化剂等作用的成分。
具体而言，作为燃料成分，例如可举出从由5-氨基四唑、硝酸胍、硝基胍构成的组中选出的至少一种以上。此外，作为氧化剂成分，例如可举出从由硝酸锶、硝酸铵、硝酸钾、高氯酸铵、高氯酸钾、碱性硝酸铜构成的组中选出的至少一种以上。在使用高氯酸铵的情况下，为了除去由于燃烧而产生的氯化氢或者氯，优选添加氯中和剂。作为氯中和剂，例如可举出碱金属、或者碱土类金属的硝酸盐、氧化物、碳酸盐等。在其他金属中，只要是能形成金属氯化物的金属都可以使用。
作为粘合剂，例如可举出从由羟丙甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、瓜尔豆胶、甲基纤维素、羟甲基纤维素、水溶性纤维素醚、聚乙二醇构成的组中选出的至少一种以上。作为添加剂，例如可举出氧化铜、氧化铁、氧化锌、三氧化钼、氧化钴等金属氧化物，二氧化硅、氮化硅、滑石、粘土、酸性白土、陶土等。
作为适宜的气体发生剂的组合，为下述气体发生剂作为燃料成分含有硝基胍、作为氧化剂含有硝酸锶以及高氯酸铵，作为粘合剂含有羟丙甲基纤维素以及聚丙烯酰胺。更适宜为下述气体发生剂含有大约30重量％以上50重量％以下的作为燃料成分的硝基胍，作为氧化剂含有大约25重量％以上35重量％以下的硝酸锶、大约25重量％以上35重量％以下的高氯酸铵，含有大约1重量％以上10重量％以下的作为粘合剂的羟丙甲基纤维素以及聚丙烯酰胺的混合物。
上述混合类气体发生剂可借助原料的选择而提高耐热性，借助调整氧平衡而使燃烧气体成分良好，但是与以往使用的无烟火药相比，吸湿性高。但是，通过组合具有本发明的结构体的气体发生器和混合类气体发生剂，可提供不受混合类气体发生剂的吸湿性影响的气体发生器。
接下来，对气体发生器201的动作进行说明。若未图示的冲撞传感器感知到车辆的冲撞，则向电极销4通电。然后，电阻体7发热，点火药8a起火。接下来，借助点火药8a的火焰，着火药9起火而燃烧。伴随着着火药9的燃烧，着火药保持件10的内部为高温，并且为高压，预先设置的切口10c破裂，从而向杯体3内喷出高温气体以及火焰，使气体发生剂2起火而燃烧。借助气体发生剂2的燃烧而在杯体3内产生的大量气体快速地提高杯体3内的内压，很快使杯体3的底部3a上设置的切口3b破裂，从而放出气体。
接下来，对在上述带电极销的金属制保持件上设置点火部8的方法进行说明。
在上述电极销4的两个头部4a之间连接电阻体7。连接可举出锡焊、基于导电性环氧树脂的粘结，激光焊接、电阻焊接等，但是通常采用电阻焊接。接下来，使点火药8a附着在电阻体7的周围。电阻体7的材质通常为镍铬耐热合金线，其线径和材质等的详细情况可根据所需的发热量以及强度等而适当地设定。作为在电阻体7的周围附着点火药8a的方法，例如可举出浸渍法和分配法。此外，可通过在点火药8a的表面上形成防湿性皮膜而提高耐湿性等的耐环境性。作为防湿性的皮膜用的材料，例如可举出硅等。
点火药的组成物优选含有实质上不含铅成分的氧化剂成分、还原剂成分、以及添加物。作为可使用的氧化剂成分，只要是能通过与后述的还原剂成分组合而作为氧化剂发挥作用的成分，不做限定，是在点火药领域中，作为氧化剂成分而公知的成分中的不含有铅的成分即可，但是优选含有从例如由铜化合物、高氯酸盐、氯酸盐、硝酸盐以及碱性硝酸盐构成的组中选出的一种或者两种以上，更优选含有从由碱性硝酸锌、碱性钴、碱性硝酸铜、氧化铜、氯酸铜、高氯酸铜、以及硝酸铜、高氯酸钾构成的组中选出的一种或者两种以上。
此外，从影响点火件的点火时间的观点出发，氧化剂成分的粒径，优选为50％粒径是35μm以下，更优选为25μm以下。其含有比例在点火药组成物中，通常在10重量％以上80重量％以下，优选使用15重量％以上70重量％以下，但当然不限定于此，也可根据采用的还原剂成分和添加物而适当地变更。
此外，作为还原剂成分而使用的金属粉末，只要是能通过与上述氧化剂成分的组合而发挥还原剂的作用，不做限定，是在点火药成分中作为还原剂成分而公知的成分中不含有铅的成分即可，优选含有从由锆、铝、镁、马格纳利乌姆镁铝合金、铁、钨、氢化钛以及硼构成的组中选出的一种或者两种以上。其含有比例，在点火药组成物中，通常在15重量％以上90重量％以下，优选使用20重量％以上80重量％以下，但当然不限定于此，可根据采用的氧化剂成分和添加物而适当地变更。
作为添加物，只要是在点火药领域中使用的添加剂，可不做特别限定地使用。特别优选将粘合剂作为添加物使用。作为粘合剂，例如可举出硝基纤维素、羟甲基纤维素、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、维通橡胶、GAP(Glysidyl Azide Polymer)、聚乙酸乙烯酯、硅类粘合剂、氯乙烯/聚乙烯基异丁基醚类聚合物等。优选为氯乙烯/聚乙烯异丁基醚类聚合物。
在点火药组成物中，粘合剂的量，通常大约为1重量％以上20重量％以下。优选为大约2重量％以上15重量％以下。当然，粘合剂的量不限定于此，可根据采用的主剂成分和燃烧助燃剂而适当地变更。粘合剂的种类和量的选定对点火药的制造工序、以及气体发生剂所要求的耐环境性能有较大影响。粘合剂也可不仅使用1种，而混合使用两种以上来使用。添加粘合剂的目的在于与电阻体以及销紧密接触、固定、并防止脱落以及点火部的破坏。在粘合剂量多的情况下，点火部的分配困难，此外，不能得到所希望的着火性能。此外，在粘合剂的量少的情况下，具备点火件的气体发生器不能忍受过于残酷的环境条件，而存在点火部被破坏，气体发生器不动作的可能性。
在本实施方式中，点火药的优选组合为，使用锆、碱性硝酸铜、粘合剂。锆的量大约为15重量％以上90重量％以下，优选为大约20重量％以上80重量％以下。碱性硝酸铜的量大约为10重量％以上80重量％以下，优选为大约15重量％以上70重量％以下。粘合剂的量大约为1重量％以上20重量％以下，优选为大约2重量％以上15重量％以下，更优选为大约3重量％以上10重量％以下。
进而，在本实施方式中，点火药组成物的其他优选组合为，使用锆、铝、碱性硝酸铜、高氯酸钾以及粘合剂。锆的量大约为10重量％以上60重量％以下，优选为大约20重量％以上50重量％以下。铝的量大约为1重量％以上15重量％以下，优选为3重量％以上10重量％以下。碱性硝酸铜的量大约为5重量％以上40重量％以下，优选为大约10重量％以上30重量％以下。高氯酸钾的量大约为10重量％以上70重量％以下，优先为20重量％以上55重量％以下。粘合剂的量大约为1重量％以上20重量％以下，优选为大约2重量％以上15重量％以下，更优选为大约3重量％以上10重量％以下。
接下来对气体发生器201的制造方法进行说明。向杯体3内计量/装填既定量的气体发生剂2。然后，向杯体3嵌入着火药保持件10，在着火药保持件10内装填既定量的着火药9。然后，将形成有点火部8的带电极销的金属制保持件插入杯体3以及着火药保持件10内。然后，通过将杯体3的开口部3c焊接在保持件5的侧面，而在保持件5上固定杯体3和着火药保持件10。最后使未图示的短路夹嵌入。
接下来，使用图4说明本发明的气体发生器的第2实施方式。本发明的第2实施方式的气体发生器的形状为大致柱状。图4是第2实施方式的气体发生器的轴向剖视图。另外，在以下的实施方式中，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在图4所示的本实施方式的气体发生器202中，与上述图3所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，在保持件5的点火部8侧的面上配置有绝缘部件11，防止由于因静电等引起的火花使着火药误起火。
作为绝缘部件11，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、ABS、环氧树脂等的材质的板材和成形品。此外绝缘涂料的涂膜也可作为一例举出。
绝缘部件11的设置为，可设置预先成形的部件，此外也可通过将上述材质的部件与带电极销的金属制保持件一体成形而进行设置。
根据这样的构成，由于绝缘性得到提高，所以可更加降低静电测试等中的误着火等的可能性。此外，在塑料部件6从保持件5的孔23中伸出的情况下，使该塑料部件6的伸出部分的点火部8侧的端部和上述保持件5的点火部8侧的面之间的阶梯差变小或者将其埋入，从而也可容易地形成点火部8。
接下来用图5说明本发明的气体发生器的第3实施方式。本发明的第3实施方式的气体发生器的形状为大致柱状。图5是第3实施方式的气体发生器的轴向剖视图。另外，在以下的实施方式中，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在图5所示的本实施方式的气体发生器203中，与上述图3所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，在保持件5的点火部8侧设置包围点火部8的圆筒状的突出部5c。在该突出部5c所包围的内侧的空间中填充点火药8a。根据保持件5的加工性和所需的点火药的量而适当地设定突出部5c的高度。
根据这样的构成，由于仅将粉状和粒状等的点火药8a以原状态填充在突出部5c所包围的空间内即可，所以更易于形成点火部8。此外，由于更易于大量填充点火药8a，所以即便省略着火药9以及着火药保持件10也可使气体发生剂可靠地着火。
此外，也可用涂覆剂来涂覆填充后的点火药的露出表面。涂覆剂优选为具有防湿性和成膜性的材料，例如可举出硅等。由此，即便使用粉末状或颗粒状的点火药8a，也不会与气体发生剂2混合。
接下来用图6说明本发明的气体发生器的第4实施方式。本发明的第4实施方式的气体发生器的形状为大致柱状。图6是第4实施方式的气体发生器的轴向剖视图。另外，在以下的实施方式中，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在图6所示的本实施方式的气体发生器204中，与上述图3所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，设置帽14以便覆盖着火药保持件10的气体发生剂2侧的外部。着火药保持件10为树脂制，作为帽14所使用的材质，可举出铁、不锈钢、铝、铜、黄铜等，通过压制、铸造、锻造、切削等工序成形。
根据这样的构成，即便使用树脂制的保持件作为着火药保持件10，在气体发生器204内部燃烧的着火药9的火焰也从帽14上设置的切口部14a以更高的指向性向气体发生剂2放出，所以可借助着火药9的火焰可靠且高效地使气体发生剂2着火。另外，在帽14上，也可将着火药保持件10一体成形。
接下来用图7说明本发明的气体发生器的第5实施方式。本发明的第5实施方式的气体发生器的形状为大致柱状。图7是第5实施方式的气体发生器的轴向剖视图。另外，在以下的实施方式中，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在图7所示的本实施方式的气体发生器205中，与上述图3所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，在保持件5的点火部8侧设置包围点火部8的圆筒状的突出部5c，以及在突出部5c的开口端部设置盖30。
在该突出部5c所包围的内侧的空间中填充着火药9。根据保持件5的加工性和所需的点火药的量而适当地设定突出部5c的高度。此外，通过设置盖30，可省略着火药保持件10，从而可降低成本。
盖30可以是树脂制，也可以是金属制。作为着火药9，可使用粉状、粒状的任意一种，但若使用粒状着火药，则盖30可使用网等具有孔的盖。此外，作为点火药8a，不仅可形成图示的形状，也可如图5的方式那样地进行填充。
接下来用图8说明本发明的气体发生器的第6实施方式。本发明的第6实施方式的气体发生器的形状为大致柱状。图8是笫6实施方式的气体发生器的轴向剖视图。另外，在以下的实施方式中，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在图8所示的本实施方式的气体发生器206中，与上述图3所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，保持件5和杯体3的开口端部3c的接合部分不在保持件5的侧面，而在保持件5的点火部8侧的面，即在有底筒状保持件5的底部5b侧。
由此，即便在向保持件5的侧面施加应力的情况下，例如向模块组装时，对接合部分的可靠性也没有影响。此外，也可以在保持件5的点火部8侧的面上设置槽5d。另外，作为接合的方法，可举出激光焊接、电阻焊接、摩擦搅拌、或者粘结剂等，但不限于此，只要可确保密封性，可使用各种方法。
进而，如图9所示，也可在杯体3的开口端部上设置凸缘部3d，并设置与该凸缘部3d相同大小的槽5d，且接合保持件5和杯体3的开口端部。在此，图9是第7实施方式的气体发生器的轴向剖视图，附图标记15表示焊接等的接合部。另外，对于与图3所示的第1实施方式中的气体发生器201相同的部位，标注相同的附图标记而省略详细的说明。
在第6、第7实施方式中，使用了点火药保持件10，但在如图5以及图7那样的不使用着火药保持件10的方式中也可实施。
权利要求
1.一种带电极销的金属制保持件，其特征在于，具有金属制保持件(5)以及用于通电的两根以上的电极销(4)，上述各电极销(4)的头部(4a)的直径大于上述电极销(4)的端子部(4b)的直径，配置有沿圆周方向包围上述各电极销(4)的一部分的塑料部件(6)，在上述保持件(5)上，形成上述各电极销(4)分别贯通的孔(23)，上述各电极销(4)经由上述塑料部件(6)而固定在上述孔(23)中，在上述孔(23)的一部分上具有缩径部(23a)。
2.如权利要求
1所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，上述电极销(4)在位于上述孔(23)内的部分中的一部分上具有缩颈部(4c)。
3.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，塑料部件(6)的材质为超级工程塑料。
4.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，在上述保持件(5)的孔(23)的周围具有推压部(27)。
5.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，上述电极销(4)的头部(4a)的直径大于上述保持件(5)的孔(23)的缩径部(23a)的内径，小于两根电极销(4)的中心间距离。
6.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，在上述保持件(5)的点火部(8)侧设置包围上述点火部(8)的圆筒状的突出部(5c)，在被该突出部(5c)包围的内侧的空间中填充点火药(8a)。
7.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，在上述保持件(5)的点火部(8)侧设置包围上述点火部(8)的圆筒状的突出部(5c)，并且在突出部(5c)的开口端部设置盖(30)，进而在被突出部(5c)包围的内侧的空间内填充着火药(9)。
8.如权利要求
1或者2所述的带电极销的金属制保持件，其特征在于，上述电极销(4)以及上述塑料部件(6)使用注射成形而一体成形。
9.一种带电极销的金属制保持件的制造方法，其特征在于，具有下述工序在向金属制保持件(5)上形成的孔(23)中插入具有孔的塑料部件(6)之后，向上述塑料部件(6)的孔中插入电极销(4)的工序；将上述孔(23)的两开口部的周围向深度方向推压，使孔(23)的一部分缩径，由此使上述塑料部件(6)的一部分缩径从而固定电极销(4)的工序。
10.一种带电极销的金属制保持件的制造方法，其特征在于，具有下述工序向具有孔的塑料部件(6)的孔中插入电极销(4)或者借助注射成形将塑料部件(6)以及电极销(4)一体成形，然后将上述塑料部件(6)插入金属制保持件(5)上形成的孔(23)中的工序；将上述孔(23)的两开口部的周围向深度方向推压，使孔(23)的一部分缩径，由此使上述塑料部件(6)的一部分缩径从而固定电极销(4)的工序。
11.一种气体发生器，具有杯体(3)，填装借助燃烧而产生气体的气体发生剂(2)；两根以上的电极销(4)，用于通电；点火部(8)；和保持件(5)，与上述杯体(3)接合而密封上述气体发生剂(2)，其特征在于，上述电极(4)和上述保持件(5)是权利要求
1或2所述的带电极销的金属制保持件，上述点火部(8)具有连结上述各电极销(4)的彼此头部的电阻体(7)；和至少形成在上述电阻体(7)的周围的点火药(8a)。
12.如权利要求
11所述的气体发生器，其特征在于，上述杯体(3)和上述保持件(5)焊接接合。
13.如权利要求
11所述的气体发生器，其特征在于，具有设置在上述杯体(3)内且收纳着火药(9)的着火药保持件(10)。
14.如权利要求
11所述的气体发生器，其特征在于，在上述保持件(5)的点火部(8)侧的面上具有绝缘部件(11)。
15.如权利要求
13所述的气体发生器，其特征在于，设置帽(14)以便覆盖上述着火药保持件(10)的气体发生剂(2)侧的外部。
16.如权利要求
11所述的气体发生器，其特征在于，上述保持件(5)和杯体(3)的开口端部的接合部分存在于保持件(5)的点火部(8)侧的面上，上述接合部分通过焊接、摩擦搅拌、或者粘结剂而接合。
专利摘要
本发明提供一种廉价地制造适于作为气体发生器用的密封性优异的带电极销的金属制保持件的方法，即便该气体发生器在高温下动作，电极销也不易飞出。本发明提供一种带电极销的金属制保持件、及其制造方法、以及具有上述带电极销的金属制保持件的气体发生器，所述带电极销的金属制保持件的特征在于，具有金属制保持件(5)以及用于通电的两根以上的电极销(4)，上述各电极销(4)的头部(4a)的直径大于上述电极销(4)的端子部(4b)的直径，配置沿圆周方向包围上述各电极销(4)的一部分的塑料部件(6)，在上述保持件(5)上，形成上述各电极销(4)分别贯通的孔(23)，上述各电极销(4)经由上述塑料部件(6)而固定在上述孔(23)中，在上述孔(23)的一部分具有缩径部(23a)。
文档编号F42B3/198GKCN1938181SQ200580010387
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月30日
发明者弘中昭俊, 松村也寸志, 久保大理 申请人:日本化药株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan