特許 6385738 火薬充填用のカップ容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6385738

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】火薬充填用のカップ容器

(51)【国際特許分類】

   F42B 3/087 20060101AFI20180827BHJP

   B60R 21/26 20110101ALI20180827BHJP

   B01J 7/00 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F42B3/087

   B60R21/26 100

   B01J7/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-138222(P2014-138222)

(22)【出願日】2014年7月4日

(65)【公開番号】特開2016-17639(P2016-17639A)

(43)【公開日】2016年2月1日

【審査請求日】2017年3月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100098408

【弁理士】

【氏名又は名称】義経 和昌

(72)【発明者】

【氏名】大路 信之

【審査官】 伊藤 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３０４０８２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０９０１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０９０７６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第９５／０３１３５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５０７７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−０２３０３８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ４２Ｂ ３／０８７

Ｆ４２Ｂ ３／０４

Ｂ０１Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ ２１／２６３

Ｂ６０Ｒ ２１／２６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

火薬充填用のカップ容器であって、
前記カップ容器が、カップ本体部と、カップ本体部の開口部を閉塞するための蓋部を有しているものであり、
前記カップ本体部が、周面の少なくとも一部が軸方向に伸縮自在な構造を有しており、前記火薬の充填量に対応して軸方向の長さを調節できるものである、火薬充填用のカップ容器。

【請求項2】

火薬充填用のカップ容器であって、
前記カップ容器が、カップ本体部と、カップ本体部の開口部を閉塞するための蓋部を有しているものであり、
前記蓋部が、底面と伸縮自在な構造を有する周面を備えたカップ形状のもので、前記火薬の充填量に対応して軸方向の長さを調節できるものである、火薬充填用のカップ容器。

【請求項3】

前記カップ本体部または前記蓋部が有している軸方向に伸縮自在な構造が蛇腹構造からなるものである、請求項１または２記載の火薬充填用のカップ容器。

【請求項4】

前記カップ容器が、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金およびプラスチックから選ばれるものからなるものである、請求項１〜３のいずれか１項記載の火薬充填用のカップ容器。

【請求項5】

ガス発生器において点火器と組み合わせて使用する伝火薬を充填するための容器である、請求項１〜４のいずれか１項記載の火薬充填用のカップ容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス発生器やロケット推進装置において点火器と組み合わせて使用する伝火薬の充填容器として好適な火薬充填用のカップ容器に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車に搭載するエアバッグ装置には、エアバッグの膨張手段としてガス発生器が使用されている。
ガス発生器のガス源としてガス発生剤を使用するものとしては、前記ガス発生剤を着火燃焼させるための点火手段として、電気式点火器と火薬（伝火薬）を組み合わせたものが汎用されている。

【0003】

伝火薬は、通常は図５に示すようなアルミニウム製のカップ容器５０内に充填した後、開口部を蓋で閉塞したものが使用されている。カップ容器５０は、図５（ａ）に示すようにカップ本体部５１と蓋部５２からなるものである。
このアルミニウム製のカップ容器５０内に伝火薬を充填するときは、充填後の伝火薬に隙間が生じることを防止するため、カップ本体部５１に緩く振動を加えながら、少量ずつ複数回に分けて伝火薬６０を充填する方法が採用されている。
充填終了後、カップ本体部５１に蓋部５２を被せ、カップ本体部５１の開口部のフランジ部５３と蓋部５２の周縁部５４の両方を内側に巻き込むように折り曲げて互いに固定している。
しかしながらこのような充填方法では、生産性が悪いという問題がある。

【0004】

特許文献１には、反応装薬を内包する伸長可能なアクチュエータ装置を備えた組立体の発明が記載されている。
図１に示すアクチュエータ装置２０は、反応装薬２８が充填された貯蔵チャンバー２６の先端部に伸長可能な波形４０を有している。この波形４０は、図２Ａから図２Ｂのように伸長することで、例えば、図３Ａから図３Ｂのように電気導体要素２５０を破壊するように作用するものであり、反応装薬２８の充填方法において使用するものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４６０２９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ガス発生器において点火器と組み合わせて使用する伝火薬の充填容器として好適な火薬充填用のカップ容器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、
火薬充填用のカップ容器であって、
前記カップ容器が、カップ本体部と、カップ本体部の開口部を閉塞するための蓋部を有しているものであり、
前記カップ本体部が、周面の少なくとも一部が軸方向に伸縮自在な構造を有しており、前記火薬の充填量に対応して軸方向の長さを調節できるものである、火薬充填用のカップ容器を提供する。

【0008】

カップ本体部は、底面と周面を有しており、底面と軸方向に正対する部分が開口部となっている。
蓋部は、カップ本体部の開口部を閉塞できる形状と大きさのものである。
蓋部は、通気孔を有しているものを使用することができる。前記通気孔は、火薬を充填するときの空気抜き孔として機能するものである。通気孔は、火薬の充填後に金属製のシールテープなどで塞ぐことができる。
カップ容器（カップ本体部と蓋部）は、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金およびプラスチックから選ばれるものからなるものが好ましい。

【0009】

カップ本体部は、少なくとも一部が軸方向に伸縮自在な構造を有しているものである。
前記の軸方向に伸縮自在な構造としては、蛇腹構造を使用することができる。
カップ本体部は、最大長さ（最も伸ばしたときの長さ）Ｌ１と最小長さ（最も縮めたときの長さ）Ｌ２の比（Ｌ１／Ｌ２）が１．３以上であるものが好ましい。

【0010】

また本発明は、
火薬充填用のカップ容器であって、
前記カップ容器が、カップ本体部と、カップ本体部の開口部を閉塞するための蓋部を有しているものであり、
前記蓋部が、底面と伸縮自在な構造を有する周面を備えたカップ形状のもので、前記火薬の充填量に対応して軸方向の長さを調節できるものである、火薬充填用のカップ容器を提供する。

【0011】

カップ本体部は、底面と周面を有しており、底面と軸方向に正対する部分が開口部となっている。
蓋部は、底面と伸縮自在な構造を有する周面を備えたカップ形状のものである。
前記の軸方向に伸縮自在な構造としては、蛇腹構造を使用することができる。
蓋部は、通気孔を有しているものを使用することができる。前記通気孔は、火薬を充填するときの空気抜き孔として機能するものである。通気孔は、火薬の充填後に金属製のシールテープなどで塞ぐことができる。
カップ容器（カップ本体部と蓋部）は、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金およびプラスチックから選ばれるものからなるものが好ましい。

【0012】

本発明の火薬充填用のカップ容器は、粉状火薬または顆粒状火薬などの火薬の充填容器として使用することができるが、ガス発生器において点火器と組み合わせて使用する伝火薬を充填するための容器として適している。
なお、火薬充填用のカップ容器としては、上記した底面と伸縮自在な構造を有する周面を備えたカップ形状の蓋部と、周面の少なくとも一部が軸方向に伸縮自在な構造を有しているカップ本体部を組み合わせることもできる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の火薬充填用のカップ容器によれば、火薬の充填作業性が良く、充填後の火薬にも隙間を生じることがなく、生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（ａ）は、蓋部と最も伸ばしたとき（最大長さ時）におけるカップ本体部からなるカップ容器（但し、蓋部で閉塞していない）の正面図、（ｂ）は、蓋部と最も縮めたとき（最小長さ時）におけるカップ本体部からなるカップ容器の正面図である。

【図2】図１（ａ）において円で囲んだ部分の拡大図。

【図3】（ａ）は、別実施形態のカップ容器で使用する蓋部の正面図、（ｂ）は、別実施形態のカップ容器で使用するカップ本体部の正面図。

【図4】図３の蓋部とカップ本体部を使用したときの火薬の充填方法を説明するための図であり、（ａ）は火薬を押し込む前の正面図（カップ本体部のみ断面図）、（ｂ）は火薬を押し込んだ後の正面図（カップ本体部のみ断面図）。

【図5】従来技術の蓋部とカップ本体部からなるカップ容器の正面図であり、（ａ）は蓋部をカップ本体部に被せる前であり、（ｂ）は蓋部をカップ本体部に被せて固定した後である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜第１の火薬充填用のカップ容器＞
火薬充填用のカップ容器１は、カップ本体部１０と、カップ本体部１０の開口部１２を閉塞するための蓋部２０を有している。

【0016】

カップ本体部１０は、底面１１、開口部１２、周面１３、周面１３の一部に形成された軸Ｘ方向に伸縮自在な蛇腹構造部１４を有している。開口部１２はフランジ部１２ａを有している。
図１では、カップ本体部１０の周面１３は、蛇腹構造部１４と残部周面（蛇腹構造部１４ではない部分）からなっているが、周面１３の全部が蛇腹構造部からなるものであってもよい。
前記残部周面は、底面１１側の下部周面１５ｂと開口部１２側の上部周面１５ａからなる。
カップ本体部１０の強度維持と火薬の充填作業性の観点からは、図１に示すように、底面１１側の下部周面１５ｂと開口部１２側の上部周面１５ａの一方または両方が蛇腹構造でないものが好ましい。

【0017】

カップ本体部１０は、火薬の充填量に対応させて、蛇腹構造部１４を伸ばしたり、縮めたりすることで、カップ本体部１０の長さ（周面１３の長さ）を長くしたり、短くしたりすることができるものである。
図１（ａ）は、カップ本体部１０の蛇腹構造部１４を最も長く伸ばした状態であり、カップ本体部１０の軸Ｘ方向の長さ（Ｌ１）は最大となっている。
図１（ａ）の状態で塑性変形に至らない弾性変形の範囲内において軸Ｘ方向に引っ張ったとき、蛇腹構造部１４はさらに伸びると考えられるが、軸Ｘ方向への張力を取り去り、蛇腹構造部１４を水平に静置すると蛇腹構造部１４は弾性変形の反動で縮む。このときの長さを前記の最大長さＬ１とする。
図１（ｂ）は、カップ本体部１０の蛇腹構造部１４を最も小さく縮めた状態であり、カップ本体部１０の軸Ｘ方向の長さ（Ｌ２）は最小となっている。
カップ本体部１０の最大長さＬ１と最小長さＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）は、１．３以上であるものが好ましい。

【0018】

カップ本体部１０の蛇腹構造部１４は、図２に示すように山部分１４ａと谷部分１４ｂが軸Ｘ方向に交互に形成されたものである。
山部分１４ａの頂部は、図２に示すように平坦面であるものが好ましい。

【0019】

蓋部２０は、カップ本体部１０の開口部１２を閉塞できる形状および大きさのものである。
蓋部２０は、図示していない通気孔と前記通気孔の閉塞手段を有しているものを使用することができる。

【0020】

カップ本体部１０と蓋部２０は、同じ材質からなるものが好ましく、いずれもアルミニウムまたはその合金、銅またはその合金およびプラスチックから選ばれるものからなるものが好ましい。

【0021】

カップ本体部１０と蓋部２０は、例えば、図５（ｂ）と同様にして互いに固定することができる。なお、カップ本体部１０と蓋部２０の境界部分には必要に応じてシーラント剤（例えば、シリコーンシーラント）を塗布することができ、シーラント剤を塗布した後、カップ本体部１０と蓋部２０は、例えば、図５（ｂ）と同様にして互いに固定することができる。
本発明の火薬充填用のカップ容器は、粉状の火薬または顆粒状の火薬全般の充填用容器として使用することができるが、特にガス発生器において点火器と組み合わせて使用するボロン硝石などの伝火薬を充填するための容器として適している。

【0022】

＜第１の火薬充填用のカップ容器を使用した火薬の充填方法＞
図１に示す本発明の火薬充填用のカップ容器１を使用して、ガス発生器において点火器と組み合わせて使用する伝火薬を充填する方法を説明する。
ガス発生器において点火器と組み合わせて使用する伝火薬としては、ボロン硝石が汎用されている。

【0023】

最初の工程では、カップ本体部１０を初期長さ（Ｌ３）まで軸Ｘ方向に伸長させた状態で保持し（図１（ａ））、内部に所要量の伝火薬を一度で投入する。
ここで、初期長さ（Ｌ３）は、伝火薬量に応じて調節されるものであり、カップ本体部１０の開口部１２に近い位置まで伝火薬が入るよう、蛇腹構造部１４の長さを調節することが好ましい。
初期長さ（Ｌ３）は、蛇腹構造部１４を伸ばして最大でＬ１となる長さであり、Ｌ１＝Ｌ３またはＬ１＞Ｌ３となる。

【0024】

次の工程で、カップ本体部１０の開口部１２に蓋部３０を被せた状態にて、カップ本体部１０内部の空気（伝火薬間に存在する隙間部分の空気）を抜きながら、蛇腹構造部１４を軸Ｘ方向に押し縮める。
前工程にて、カップ本体部１０の開口部１２に近い位置まで伝火薬が入っていると、伝火薬自体を蓋部２０で押すことができるため、伝火薬間の隙間が無くなりやすいので好ましい。
伝火薬間に存在する隙間部分の空気は、カップ本体部１０の開口部１２と蓋部２０の隙間から抜くことができるが、蓋部２０として通気孔を有しているものを使用して、前記通気孔から空気を抜くようにしてもよい。前記通気孔は、作業終了後、蓋部２０と同じ材質のシールテープで閉塞する。
さらに蛇腹構造部１４として、図２に示す形状のものを使用すると、押し縮めるときに山部分１４ａの内側空間部分に伝火薬が挟み込まれ難くなるので好ましい。

【0025】

次の工程で、カップ本体部１０を最終長さ（Ｌ４）まで軸Ｘ方向に押し縮めた後（図１（ｂ））、カップ本体部１０の開口部１２に対して蓋部２０を固定する。
ここで、最終長さ（Ｌ４）は、伝火薬量に応じて調節されるものであり、カップ本体部１０と蓋部２０で囲まれた空間（伝火薬充填空間）内において、伝火薬が移動するような隙間がない状態を維持できるような長さである。
伝火薬充填空間において伝火薬が移動するような隙間があると、着火にバラツキが生じて不安定な燃焼状態になったり、外部からの振動によって伝火薬同士がぶつかって微粉化したりするおそれがあるためである。
最終長さ（Ｌ４）は、蛇腹構造部１４を縮めて最小でＬ２となる長さであり、Ｌ２＝Ｌ４またはＬ２＜Ｌ４となる。なお、当然のように初期長さＬ３＞最終長さＬ４である。

【0026】

カップ本体部１０と蓋部２０の固定方法は特に制限されるものではなく、例えば、図５（ｂ）と同様にして固定することができる。
なお、図１（ｂ）においては、周面１３は、蛇腹構造部１４が残部周面１５ａ、１５ｂよりも半径方向に僅かに突き出された状態になっているが、開口部１２のフランジ部１２ａを含む直径と同程度の寸法である。

【0027】

＜第２の火薬充填用のカップ容器＞
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、火薬充填用のカップ容器100は、カップ本体部110と、カップ本体部110の開口部112を閉塞するための蓋部120を有している。

【0028】

カップ本体部110は、底面111、開口部112、周面113からなるものであり、開口部112はフランジ部112ａを有している。

【0029】

蓋部120は、底面121、開口部122、伸縮自在な構造を有する周面123を備えたカップ形状のものであり、開口部122はフランジ部122ａを有している。
伸縮自在な構造を有する周面123は、蛇腹構造からなるものであり、火薬の充填量に対応させて、周面123の蛇腹部分を伸ばしたり、縮めたりすることで長さが調節できるものである。
周面123の最大伸長時の長さは、カップ本体部110の深さ未満である。カップ本体部110の深さと周面123の最大伸長時の長さの差が、最小の火薬充填空間となる。
蓋部120の底面121は、図示していない通気孔と前記通気孔の閉塞手段を有しているものを使用することができる。

【0030】

カップ本体部110と蓋部120は、同じ材質からなるものが好ましく、いずれもアルミニウムまたはその合金、銅またはその合金およびプラスチックから選ばれるものからなるものが好ましい。

【0031】

カップ本体部110と蓋部120は、例えば、図５（ｂ）と同様にして互いに固定することができる。
本発明の火薬充填用のカップ容器は、粉状の火薬または顆粒状の火薬全般の充填用容器として使用することができるが、特にガス発生器において点火器と組み合わせて使用するボロン硝石などの伝火薬を充填するための容器として適している。

【0032】

＜第２の火薬充填用のカップ容器を使用した火薬の充填方法＞
図４（ａ）、（ｂ）により説明する。なお、第１工程から第４工程に分けて説明しているが、第２工程と第３工程は、連続した一つの工程として実施することができる。

【0033】

第１工程にて、カップ本体部110内に伝火薬160を投入する（図４（ａ）に示す量）。
次に、第２工程にて、図４（ａ）に示すように、カップ本体部110の開口部112からに蓋部120を被せたのち、底面121が伝火薬160面に当接されるまで蛇腹構造の周面123を伸長させる。

【0034】

次に、第３工程にて、蓋部120の底面121が伝火薬160面に当接された状態でさらに周面123を伸長させ、伝火薬160を押し込む（図４（ｂ））。
この押し込む工程では、内部の空気は、例えば蓋部120の底面121に形成した通気孔から抜くことができる。通気孔は、蓋部120と同じ材質のシールテープで閉塞する。

【0035】

次に、第４工程にて、カップ本体部110のフランジ部112aと蓋部120のフランジ部122aを一緒に内側に折り込んで固定する。
第１工程では、所要量の伝火薬160を一度に投入することができるが、複数回に分けて投入することもできる。この場合には、第１工程から第３工程までは、伝火薬160の投入回数だけ繰り返す。

【0036】

第２の火薬充填用のカップ容器を使用した火薬の充填方法では、伝火薬160を押し込むことに使用した蓋部120は、押し込み工程の終了後にそのまま蓋部120として使用するものである。
このため、蓋部120の周面123の蛇腹部分に伝火薬160の一部が付着した状態であっても、安全性および作動性には影響を与えない。

【符号の説明】

【0037】

１ 火薬充填用のカップ容器
１０ カップ本体部
１２ 開口部
１４ 蛇腹構造部
２０ 蓋部
１００ 火薬充填用のカップ容器
110 カップ本体部
112 開口部
120 蓋部
122 開口部
123 周面（蛇腹構造部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】