【課題を解決するための手段】
【0008】
<点火器組立体>
請求項1の発明は、課題の解決手段として、
上面、下面及び周面からなる略円板状のヘッダーと、
前記ヘッダー上面に固定されたブリッジワイヤと下面から延ばされた導電ピンと、
前記ヘッダー上面との間に点火薬充填室となる空間が形成されるようにして取り付けられた収容カップと、
前記点火薬充填室に充填された点火薬を有している点火器本体部と、
前記点火器本体部の導電ピンの一部を残して被覆した樹脂部を有している点火器組立体であって、
前記ヘッダーが、
上面側の外径の大きな大径部と、下面側の外径の小さな小径部を有し、さらに前記大径部と前記小径部の外径差から形成される環状段差面を有しているものであり、
前記収容カップが、
底面部と周壁部からなるものであり、
前記周壁部が、内径が均一である本体部と、前記本体部から収容カップの開口部に向かって内径が減少するように延ばされた第1傾斜面部と、前記第1傾斜面部から内径が増加するように延ばされた第2傾斜面部を有し、前記第2傾斜面部が開口部を形成しており、
前記第1傾斜面部と前記第2傾斜面部との境界部分が環状角部となっており、前記環状角部の内径が前記収容カップの最小内径部分となるものであり、
前記収容カップと前記ヘッダーが、
互いに溶接されることなく固定されており、
前記収容カップの底面部及び本体部の一部と前記ヘッダー上面により点火薬充填室が形成され、
前記収容カップの本体部の残部が前記ヘッダー大径部の周面に当接され、
前記環状角部が前記ヘッダー小径部の周面に当接され、少なくとも前記第2傾斜面部が前記ヘッダー周面に当接されていない状態で固定されている、点火器組立体を提供する。
【0009】
点火器組立体は、正常に作動させる観点から、点火薬とブリッジワイヤが密着されていること、点火器が外部から侵入する湿気による影響を受けないようにすること、作動時の圧力によって収容カップが脱落しないようにすることが必要となる。
このため、収容カップとヘッダーの接合強度が大きなことが必要となることから、従来は特許文献1のように収容カップがヘッダーに対して溶接固定されていた。
しかし、溶接をすることでその熱により点火薬が誤着火することも考えられるほか、工数を増加させるという問題もある。
【0010】
本発明の点火器組立体は、ヘッダーの形状と収容カップの形状を関連づけることによって、溶接工程を不要にした上で、点火器組立体を正常に作動させることができるようにしたものである。
【0011】
ヘッダーは、上面側の外径の大きな大径部と、下面側の外径の小さな小径部を有し、さらに前記大径部と前記小径部の外径差から形成される環状段差面を有している。
大径部と小径部の外径の差(環状段差面の幅)は、0.3mm〜1mmが好ましく、より好ましくは0.4mm〜1mmである。
ヘッダーは公知のステンレス等の金属からなるものを使用することができるが、本発明では収容カップと溶接しないため、非金属製(例えばセラミックス)からなるものでもよい。
【0012】
収容カップは、底面部と周壁部からなるものである。
周壁部は、内径が均一である本体部と、本体部から内径が減少するように延ばされた第1傾斜面部と、第1傾斜面部から内径が増加するように延ばされた第2傾斜面部を有している。さらに第1傾斜面部と第2傾斜面部との境界部分が環状角部となり、収容カップをヘッダーに取り付けたときに、この環状角部の内径が本体部の内径よりも小さく、収容カップで最小内径になっている。
ここで第1傾斜面部の長さ(L1)と第2傾斜面部の長さ(L2)は、作動時における収容カップの脱落防止作用を高めるため、L1<L2の関係を満たしていることが好ましい。L2/L1は1.2〜2が好ましく、1.3〜1.8がより好ましい。
収容カップはステンレス製等の金属からなるものを使用することができ、厚さは0.18〜0.22mm程度であればよい。
【0013】
収容カップとヘッダーは、収容カップの周壁部がヘッダー大径部の周面に当接され、環状角部がヘッダー小径部の周面に当接されている。このとき、第1傾斜面部、第2傾斜面部、ヘッダーの下面は、樹脂で被覆された状態となっているため、外側から押圧され、収容カップがヘッダー周面に圧着された状態になっている。
収容カップの第2傾斜面部はヘッダーの周面には当接されていない。収容カップの第1傾斜面部は、小径部の周面に対して当接されている部分と当接されていない部分があってもよい。
このように収容カップとヘッダーが互いに当接(密着状態にある)されており、さらに樹脂部で覆われていることから、点火薬充填室が気密状態に維持される。
【0014】
収容カップの周壁部の本体部は内径が均一なものであり、ヘッダーの大径部に当接されているから、本体部内径(D1)はヘッダー大径部の外径と実質的に同一である。
収容カップの環状角部は、ヘッダー小径部の周面に当接されているから、環状角部の内径(D2)は、ヘッダー大径部の外径よりも小さく、かつ収容カップがヘッダーに取り付けられた状態ではヘッダー小径部の外径と実質的に同一である。
本体部内径(D1)と環状角部の内径(D2)は、D2<D1の関係を満たしており、この関係を満たした状態で樹脂部により覆われている。
【0015】
請求項1の点火器組立体の作動時に点火薬が着火燃焼されると、収容カップ底面部が破壊され、収容カップを脱落させる方向(長軸X、中心軸に沿った方向)への力が加えられる。
しかし、請求項1の点火器組立体では、D2<D1であり、収容カップの第2傾斜面部が樹脂から圧力を受けるなどして、環状段差面と収容カップの周壁部とが強く当接した状態であり、収容カップの底面において長軸方向に荷重がかかったとしても、環状角部がヘッダーの環状段差面に引っかかること、及び第2傾斜面部が樹脂部に固定された状態が維持され、第2傾斜面部が外側に広がるのを抑制していることにより、収容カップの脱落防止作用が発揮される。
【0016】
請求項2の発明は、
前記ヘッダーが、
上面側の外径の均一な大径部と、前記大径部から外径が減少するように延ばされた傾斜面部を有しているものであり、
前記収容カップが、
底面部と周壁部からなるものであり、
前記周壁部が、内径が均一である本体部と、前記本体部から内径が減少するように延ばされた第1傾斜面部と、前記第1傾斜面部から内径が増加するように延ばされた第2傾斜面部を有し、前記第2傾斜面部が開口部を形成しており、
前記第1傾斜面部と前記第2傾斜面部との境界部分が環状角部となっており、前記環状角部の内径が前記収容カップの最小内径部分となるものであり、
前記収容カップと前記ヘッダーが、
互いに溶接されることなく固定されており、
前記収容カップの底面部及び本体部の一部と前記ヘッダー上面により点火薬充填室が形成され、
前記収容カップの本体部の残部が前記ヘッダー大径部の周面に当接され、
前記第1傾斜面部が前記ヘッダー傾斜面部に当接され、少なくとも前記第2傾斜面部が前記ヘッダー周面に当接されていない状態で固定されており、請求項1記載の点火器組立体を提供する。
上記点火器組立体では、第1傾斜面部の長さ(L1)と第2傾斜面部の長さ(L2)は、作動時における収容カップの脱落防止作用を高めるため、L1<L2の関係を満たしていることが好ましい。L2/L1は1.2〜2が好ましく、1.3〜1.8がより好ましい。
【0017】
請求項2の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体とは同じ形状の収容カップを使用するが、ヘッダーの形状が異なるものである。
請求項2の点火器組立体のヘッダーは、上面側の外径の均一な大径部と、前記大径部から下面にかけて外径が減少するように延ばされた傾斜面部を有しているものである。
請求項2の点火器組立体は、収容カップの周壁部と第1傾斜面部がヘッダーの傾斜面部に当接されており、第2傾斜面部はヘッダーの傾斜面部には当接されていない。環状角部は傾斜面部に当接されていてもよいし、当接されていなくてもよい。
請求項2の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体と同様に収容カップとヘッダーが互いに当接(密着状態にある)され、さらに樹脂部で覆われていることから、点火薬充填室が気密状態に維持される。
【0018】
請求項2の点火器組立体の作動時に点火薬が着火燃焼されると、収容カップ底面部が破壊され、収容カップを脱落させる方向(長軸X、中心軸に沿った方向)への力が加えられる。
しかし、請求項2の点火器組立体では、D2<D1の関係を満たしていること、ヘッダーの大径部と傾斜面部との境界部が収容カップの周壁部と強く当接した状態であり、収容カップの第1傾斜面部がヘッダー傾斜面部に当接されている(密着されている)こと、及び第2傾斜面部が樹脂部に固定された状態が維持され、第2傾斜面部が外側に変形しにくく、収容カップの脱落防止作用が発揮される。なお、請求項1の発明と同等、収容カップの底面部の厚みや脆弱部を形成してもよい。
【0019】
請求項3の発明は、
前記ヘッダーが、外径の均一な円板状のものであり、
前記収容カップが、
底面部と周壁部からなるものであり、
前記周壁部が、内径が均一である本体部と、前記本体部から内径が減少するように延ばされた第1傾斜面部と、前記第1傾斜面部から内径が増加するように延ばされた第2傾斜面部を有し、前記第2傾斜面部が開口部を形成しており、
前記第1傾斜面部と前記第2傾斜面部との境界部分が環状角部となっており、前記環状角部の内径が前記収容カップの最小内径部分となるものであり、
前記収容カップと前記ヘッダーが、
互いに溶接されることなく固定されており、
前記収容カップの底面部及び本体部の一部と前記ヘッダー上面により点火薬充填室が形成され、
前記収容カップの本体部の残部が前記ヘッダー大径部の周面に当接されており、
前記第1傾斜面部、前記環状角部及び前記第2傾斜面部が前記ヘッダー周面に当接されていない状態で固定されている、請求項1記載の点火器組立体を提供する。
ヘッダーはステンレス等の金属や非金属からなり、その形状が請求項1や2で述べたものと異なっているが、収容カップは請求項1や請求項2の発明で述べたものと同じ形状や仕様のものを用いることができる。
上記点火器組立体では、第1傾斜面部の長さ(L1)と第2傾斜面部の長さ(L2)は、作動時における収容カップの脱落防止作用を高めるため、L1<L2の関係を満たしていることが好ましい。L2/L1は1.2〜2が好ましく、1.3〜1.8がより好ましい。
【0020】
請求項3の点火器組立体のヘッダーは、外径の均一な円板状のものである。
請求項3の点火器組立体と請求項1の点火器組立体が同じ大きさであるとき、請求項3のヘッダーの厚みは、請求項1のヘッダーの厚みに対して小さくなっている。
請求項3の点火器組立体は、収容カップの周壁部(本体部の一部)のみがヘッダーに当接されており、第1傾斜面部、環状角部及び第2傾斜面部はヘッダーには当接されず、ヘッダーの下面から突出している。
請求項3の点火器組立体においても、上記の請求項1の発明の点火器組立体と同様に収容カップとヘッダーが互いに当接(密着状態にある)され、さらに樹脂部で覆われていることから、点火薬充填室が気密状態に維持される。
【0021】
請求項3の点火器組立体の作動時に点火薬が着火燃焼されると、収容カップ底面部が破壊され、収容カップを脱落させる方向(長軸X、中心軸に沿った方向)への力が加えられる。
しかし、請求項3の点火器組立体では、D2<D1の関係を満たしていること、収容カップの第2傾斜面部が樹脂から圧力を受けるなどして、収容カップの周壁部と第1傾斜面部との境界部がヘッダー下面の周縁に強く当接した状態であり、収容カップの底面において長軸方向に荷重がかかったとしても、収容カップの環状角部がヘッダー下面に引っかかること、及び第2傾斜面部が樹脂部に固定された状態が維持されることにより、収容カップの脱落防止作用が発揮される。
【0022】
請求項4の発明は、
前記ヘッダーが、
前記大径部が上面側から前記環状段差面にかけて外径が増加している大径傾斜面部であり、前記大径傾斜面部よりも下面側に形成された均一径の小径部を有し、さらに前記大径傾斜面部と前記小径部との外径差から形成される環状段差面を有しているものであり、
前記収容カップが、底面部と周壁部からなるものであり、
前記周壁部が、
内径が均一である第1本体周壁部及び前記大径傾斜面部に当接された第2本体周壁部と、
前記第2本体周壁部から内径が減少するように延ばされた第1傾斜面部と、
前記第1傾斜面部から内径が増加するように延ばされた第2傾斜面部を有し、前記第2傾斜面部が開口部を形成しており、
前記第1傾斜面部と前記第2傾斜面部との境界部分が環状角部となっており、前記環状角部の内径が前記収容カップの最小内径部分となるものであり、
前記収容カップと前記ヘッダーが、
互いに溶接されることなく固定されており、
前記収容カップの周壁部の底面及び周面の一部と前記ヘッダー上面により点火薬充填室が形成され、
前記収容カップの第2本体周壁部が前記ヘッダーの大径傾斜面部に当接され、
前記収容カップの環状角部が前記ヘッダー小径部の周面に当接され、少なくとも前記第2傾斜面部が前記ヘッダー周面に当接されていない状態で固定されている、請求項1記載の点火器組立体を提供する。
上記点火器組立体では、収容カップの第1傾斜面部の長さ(L1)と第2傾斜面部の長さ(L2)は、作動時における収容カップの脱落防止作用を高めるため、L1<L2の関係を満たしていることが好ましい。L2/L1は1.2〜2が好ましく、1.3〜1.8がより好ましい。
【0023】
請求項4の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体とは、ヘッダーの形状が異なり、それに応じて収容カップの形状も異なるものである。
請求項4の点火器組立体のヘッダーは、上面側から環状段差面にかけて外径が増加している大径傾斜面部と、環状段差面から下面側の外径が小さく均一径の小径部を有しているものである。
請求項4の点火器組立体は、収容カップの第2本体周壁部と環状角部がヘッダーに当接されており、少なくとも第2傾斜面部はヘッダーには当接されていない。
請求項4の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体と同様に収容カップとヘッダーが互いに当接(密着状態にある)され、さらに樹脂部で覆われていることから、点火薬充填室が気密状態に維持される。
【0024】
請求項4の点火器組立体の作動時に点火薬が着火燃焼されると、収容カップ底面部が破壊され、収容カップを脱落させる方向(長軸X,中心軸に沿った方向)への力が加えられる。
しかし、請求項4の点火器組立体では、D2<D1の関係を満たしていること、環状段差面が収容カップの周壁部と強く当接した状態であり、収容カップの環状角部がヘッダー環状段差面に引っかかること、第2傾斜面部が樹脂部に固定された状態が維持されることにより、収容カップの脱落防止作用が発揮される。
【0025】
請求項6の発明は、
上面、下面及び周面からなる略円板状のヘッダーと、
前記ヘッダー上面に固定されたブリッジワイヤと下面から延ばされた導電ピンと、
前記ヘッダー上面との間に点火薬充填室となる空間が形成されるようにして取り付けられた収容カップと、
前記点火薬充填室に充填された点火薬を有している点火器本体部と、
前記点火器本体部の導電ピンの一部を残して被覆した樹脂部を有している点火器組立体であって、
前記ヘッダーが、
上面側の外径の大きな大径部と、下面側の外径の小さな小径部を有し、さらに前記大径部と前記小径部の外径差から形成される環状段差面を有しているものであり、
前記収容カップが、
底面部と周壁部からなるものであり、
前記周壁部が、外側周壁部と、開口部側が内側に折り曲げられた内側周壁部を有しており、
前記内側周壁部の内径が前記外側周壁部の内径よりも小さいものであり、
前記収容カップと前記ヘッダーが、
互いに溶接されることなく固定されており、
前記収容カップの底面部及び外側周壁部の一部と前記ヘッダー上面により点火薬充填室が形成され、
前記収容カップの外側周壁部の残部が前記ヘッダー大径部の周面に当接され、
前記内側周壁部が前記ヘッダー小径部の周面に当接され、かつ前記内側周壁部の開口部周縁が前記環状段差面に当接されている、点火器組立体を提供する。
【0026】
請求項6の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体とは同じ形状のヘッダーを使用するが、収容カップの形状が異なるものである。
請求項6の点火器組立体の収容カップは、底面部と周壁部からなるものであり、周壁部が、外側周壁部と、開口部側が内側に折り曲げられた内側周壁部を有しているものである。
請求項6の点火器組立体は、収容カップの外側周壁部の一部と内側周壁部の全部がヘッダーに当接されている。
請求項6の点火器組立体は、上記の請求項1の発明の点火器組立体と同様に収容カップとヘッダーが互いに当接(密着状態にある)され、また樹脂部で覆われていてもよく、点火薬充填室が気密状態に維持される。内側周壁部の内径は、外側周壁部の内径より小さい。好ましくは収容カップは弾性を有し、ヘッダーに取り付ける前の状態では、内側周壁部の内径は、ヘッダーの小径部の外径よりも小さいものである。
【0027】
本発明の点火器組立体の作動時に点火薬が着火燃焼されると、収容カップ底面部とそれを被覆する樹脂部が破壊され、収容カップを脱落させるような長軸方向への力が加えられる。
しかし、本発明の点火器組立体では、収容カップの内側周壁部の開口部周縁が環状段差面に当接されていることから脱落防止作用が発揮される。
【0028】
<点火器組立体の製造方法>
請求項8の発明は、
請求項1〜5のいずれか1項記載の点火器組立体の製造方法であって、
点火薬が充填された収容カップとブリッジワイヤと導電ピンを備えたヘッダーを組み合わせる工程と、
その後、少なくとも導電ピンの一部が露出されるように樹脂を射出成形して樹脂部を形成する工程を有しており、
前記収容カップと前記ヘッダーを組み合わせる工程において、
前記収容カップとして、底面部と周壁部を有しており、前記周壁部が、外径が均一な本体周壁部と、本体周壁部から外径が拡大するように延ばされた第2傾斜面部を有しているものを使用し、
前記射出成形して樹脂部を形成する工程において、収容カップの底面部側から、かつ中心軸に対して斜め方向から前記第2傾斜面部に対して樹脂を射出することで、本体周壁部を内径が減少するように変形させて第1傾斜面部および環状角部を形成する、点火器組立体の製造方法を提供する。
【0029】
従来、点火器組立体の製造においては、溶接工程を経て製造された点火器本体部に対して、樹脂を射出成形して樹脂部を形成して製造する方法が一般に実施されている。
本発明の製造方法は、ヘッダーの形状と収容カップの形状を関連づけることで、ヘッダーと収容カップの溶接を不要にすることができたものである。
本発明の製造方法で使用する収容カップは、底面部と周壁部を有しており、前記周壁部が、内径が均一な本体周壁部と、本体周壁部から内径が拡大するように延ばされた第2傾斜面部を有しているものである。
ここで収容カップの第2傾斜面部は、上記の請求項1〜4の点火器組立体の第2傾斜面部となるものであり、樹脂を射出成形する前においては、上記の請求項1〜4の点火器組立体における第1傾斜面部は収容カップには形成されていない。
【0030】
樹脂部がなく収容カップの第1傾斜面部が形成される前の点火器組立体においては、収容カップの周壁部の点火薬充填室を形成していない部分(環状角部となる部分も含む)は、ヘッダーには接触していない。
この状態において、点火器組立体の収容カップの底面部側から、かつ中心軸に対して斜め方向から、第2傾斜面部に対して樹脂を射出することで、射出圧力を受けた収容カップの周壁部が途中から折れ曲がって第1傾斜面部及び環状角部が形成される。
【0031】
樹脂の射出方法は、射出圧は約10〜20MPaが好ましい。
樹脂は、例えば、特開2004−293835号公報、特開2006−234369号公報、特開2007−132531号公報、特開2007−225160号公報に記載されているものを使用することができる。