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特開2023-127930イニシエータ、イニシエータ装置、及びイニシエータの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023127930
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】イニシエータ、イニシエータ装置、及びイニシエータの製造方法
(51)【国際特許分類】
F42B 3/12 20060101AFI20230907BHJP
B60R 21/264 20060101ALI20230907BHJP
【ＦＩ】
F42B3/12
B60R21/264
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022031921
(22)【出願日】2022-03-02
(71)【出願人】
【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】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】サッブメーク ジャックリット
(72)【発明者】
【氏名】小森 翔悟
(72)【発明者】
【氏名】藤井 康平
【テーマコード（参考）】
3D054
【Ｆターム（参考）】
3D054DD11
3D054FF17
(57)【要約】
【課題】電橋線なしで着火可能とし、イニシエータの製造を容易にする技術を提供する。
【解決手段】イニシエータは、一対の電極と、前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、を備え、前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有する。
【選択図】図１
【解決手段】イニシエータは、一対の電極と、前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、を備え、前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の電極と、
前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、
前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、
前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、
を備え、
前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有するイニシエータ。
前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、
前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、
前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、
を備え、
前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有するイニシエータ。
【請求項2】
前記空間に充填された前記火薬と、前記放電ギャップとの間を空隙とし、且つ前記火薬と前記放電ギャップとを所定距離以内に配置した請求項１に記載のイニシエータ。
【請求項3】
前記一対の電極のうち、一方が線状の第一の電極であり、他方がリング状のリング部を含む第二の電極であり、
前記第一の電極の少なくとも一部が前記リング部の貫通孔内に挿入され、前記貫通孔を画す前記リング部の内周面と、前記第一の電極との間に前記電極が設けられた請求項１又は２に記載のイニシエータ。
前記第一の電極の少なくとも一部が前記リング部の貫通孔内に挿入され、前記貫通孔を画す前記リング部の内周面と、前記第一の電極との間に前記電極が設けられた請求項１又は２に記載のイニシエータ。
【請求項4】
一方向に延在し、端部において開口した内部空間を有する筒状の内筒部を更に備え、
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記開口が前記電極に面して配置され、前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填される請求項１～３の何れか１項に記載のイニシエータ。
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記開口が前記電極に面して配置され、前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填される請求項１～３の何れか１項に記載のイニシエータ。
【請求項5】
前記第二の電極は、一方向に延在し端部において開口した内部空間を有する内筒部を更に備え、
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記端部を前記リング部に当接し、前記開口を前記電極に面して配置され、前記内筒部の周壁から前記第一の電極側へ延設された延設部を備え、前記第一の電極と前記延設部との間を放電ギャップとし、
前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填される請求項３に記載のイニシエータ。
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記端部を前記リング部に当接し、前記開口を前記電極に面して配置され、前記内筒部の周壁から前記第一の電極側へ延設された延設部を備え、前記第一の電極と前記延設部との間を放電ギャップとし、
前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填される請求項３に記載のイニシエータ。
【請求項6】
前記延設部が、前記内筒部における前記周壁のリング部側の端部から前記内部空間側に張り出した環状の部材である請求項５に記載のイニシエータ。
【請求項7】
前記延設部が、前記内筒部における前記周壁の一部から前記内部空間の延在方向と直交する方向に延設され、前記延在方向から見た場合に前記第一の電極と重なり、前記延在方向において前記第一の電極と所定の間隔を隔てて配置され、当該間隔を前記放電ギャップとする請求項５に記載のイニシエータ。
【請求項8】
前記カバー体が導電性を有し、前記第二の電極の一部を構成し、
前記第一の電極と前記カバー体との間に前記放電ギャップを形成した請求項３に記載のイニシエータ。
前記第一の電極と前記カバー体との間に前記放電ギャップを形成した請求項３に記載のイニシエータ。
【請求項9】
請求項１～８の何れか１項に記載のイニシエータと、
前記一対の電極に電力を供給して前記放電ギャップに放電を生じさせる電力供給ユニットと、
を備えるイニシエータ装置。
前記一対の電極に電力を供給して前記放電ギャップに放電を生じさせる電力供給ユニットと、
を備えるイニシエータ装置。
【請求項10】
絶縁部材を介して第一の電極と第二の電極とを一体化して前記第一の電極と前記第二の電極との間を放電ギャップとした電極ユニットを形成する電極一体化工程と、
有底筒状のカバー体の開口から当該カバー体内の火薬収容部に火薬を充填する火薬充填工程と、
前記カバー体に充填された火薬に、前記電極ユニットの前記放電ギャップが接触又は近接するように電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる電極ユニット嵌込工程と、
カバー体及び前記電極ユニットを一体に接合する接合工程と、
を有するイニシエータの製造方法。
有底筒状のカバー体の開口から当該カバー体内の火薬収容部に火薬を充填する火薬充填工程と、
前記カバー体に充填された火薬に、前記電極ユニットの前記放電ギャップが接触又は近接するように電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる電極ユニット嵌込工程と、
カバー体及び前記電極ユニットを一体に接合する接合工程と、
を有するイニシエータの製造方法。
【請求項11】
前記火薬収容部に収容された火薬に圧力をかけて押し固め、前記火薬において前記電極ユニットと接する面に凹部を形成する圧填工程を有し、
前記電極ユニット嵌込工程において、前記放電ギャップと前記凹部とが隣接するように前記電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる請求項１０に記載のイニシエータの製造方法。
前記電極ユニット嵌込工程において、前記放電ギャップと前記凹部とが隣接するように前記電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる請求項１０に記載のイニシエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イニシエータ、イニシエータ装置、及びイニシエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する火薬とを内部に密封状態にて収容するケースとを構成部品とするイニシエータが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－２８５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のイニシエータにおいて、電橋線は、電極と導通するように溶接されており、製造時に溶接の手間が生じていた。また、電橋線の発熱によって火薬に点火するため、電橋線と火薬とが圧接して配置されるが、圧接する際に電橋線に必要以上の圧力が加わると、電橋線が損傷してしまうため、製造時に注意を要していた。更に、この電橋線の損傷や溶接不良が生じると、着火性に多大な影響を及ぼすため、損傷の有無や溶接状態を厳しく管理することになり、管理負荷の増加や歩留まりの低下を招き易く、イニシエータの製造を容易に行えないという問題があった。
【0005】
本開示の技術は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電橋線なしで着火可能とし、イニシエータの製造を容易にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示の技術は、以下の構成を採用した。即ち、本開示の技術の一態様は、
一対の電極と、
前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、
前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、
前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、
を備え、
前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有するイニシエータである。
一対の電極と、
前記一対の電極の間に介在する絶縁部材と、
前記一対の電極の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体と、
前記カバー体内の前記空間に充填された火薬と、
を備え、
前記一対の電極は、前記空間において、前記絶縁部材が介在する部分と比べて絶縁耐性が低い放電ギャップを有するイニシエータである。
【0007】
前記イニシエータは、前記空間に充填された前記火薬と、前記放電ギャップとの間を空隙とし、且つ前記火薬と前記放電ギャップとを所定距離以内に配置してもよい。
【0008】
前記イニシエータは、前記一対の電極のうち、一方が線状の第一の電極であり、他方がリング状のリング部を含む第二の電極であり、
前記第一の電極の少なくとも一部が前記リング部の貫通孔内に挿入され、前記貫通孔を画す前記リング部の内周面と、前記第一の電極との間に前記電極が設けられてもよい。
前記第一の電極の少なくとも一部が前記リング部の貫通孔内に挿入され、前記貫通孔を画す前記リング部の内周面と、前記第一の電極との間に前記電極が設けられてもよい。
【0009】
前記イニシエータは、一方向に延在し、端部において開口した内部空間を有する筒状の内筒部を更に備え、
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記開口が前記電極に面して配置され、前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填されてもよい。
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記開口が前記電極に面して配置され、前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填されてもよい。
【0010】
前記イニシエータにおいて、前記第二の電極は、一方向に延在し端部において開口した内部空間を有する内筒部を更に備え、
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記端部を前記リング部に当接し、前記開口を前記電極に面して配置され、前記内筒部の周壁から前記第一の電極側へ延設された延設部を備え、前記第一の電極と前記延設部との間を放電ギャップとし、
前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填されてもよい。
前記内筒部が、前記カバー体の前記空間内において、前記端部を前記リング部に当接し、前記開口を前記電極に面して配置され、前記内筒部の周壁から前記第一の電極側へ延設された延設部を備え、前記第一の電極と前記延設部との間を放電ギャップとし、
前記内筒部の前記内部空間に前記火薬が充填されてもよい。
【0011】
前記イニシエータは、前記延設部が、前記内筒部における前記周壁のリング部側の端部から前記内部空間側に張り出した環状の部材であってもよい。
【0012】
前記イニシエータは、前記延設部が、前記内筒部における前記周壁の一部から前記内部空間の延在方向と直交する方向に延設され、前記延在方向から見た場合に前記第一の電極と重なり、前記延在方向において前記第一の電極と所定の間隔を隔てて配置され、当該間隔を前記放電ギャップとしてもよい。
【0013】
前記イニシエータは、前記カバー体が導電性を有し、前記第二の電極の一部を構成し、
前記第一の電極と前記カバー体との間に前記放電ギャップを形成してもよい。
前記第一の電極と前記カバー体との間に前記放電ギャップを形成してもよい。
【0014】
本開示の技術の一態様は、
前記イニシエータと、
前記一対の電極に電力を供給して前記放電ギャップに放電を生じさせる電力供給ユニットと、
を備えるイニシエータ装置である。
前記イニシエータと、
前記一対の電極に電力を供給して前記放電ギャップに放電を生じさせる電力供給ユニットと、
を備えるイニシエータ装置である。
【0015】
本開示の技術の一態様は、
絶縁部材を介して第一の電極と第二の電極とを一体化して前記第一の電極と前記第二の電極との間を放電ギャップとした電極ユニットを形成する電極一体化工程と、
有底筒状のカバー体の開口から当該カバー体内の火薬収容部に火薬を充填する火薬充填工程と、
前記カバー体に充填された火薬に、前記電極ユニットの前記放電ギャップが接触又は近接するように電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる電極ユニット嵌込工程と、
カバー体及び前記電極ユニットを一体に接合する接合工程と、
を有するイニシエータの製造方法である。
絶縁部材を介して第一の電極と第二の電極とを一体化して前記第一の電極と前記第二の電極との間を放電ギャップとした電極ユニットを形成する電極一体化工程と、
有底筒状のカバー体の開口から当該カバー体内の火薬収容部に火薬を充填する火薬充填工程と、
前記カバー体に充填された火薬に、前記電極ユニットの前記放電ギャップが接触又は近接するように電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれる電極ユニット嵌込工程と、
カバー体及び前記電極ユニットを一体に接合する接合工程と、
を有するイニシエータの製造方法である。
【0016】
イニシエータの製造方法は、前記火薬収容部に収容された火薬に圧力をかけて押し固め、前記火薬において前記電極ユニットと接する面に凹部を形成する圧填工程を有し、
前記電極ユニット嵌込工程において、前記放電ギャップと前記凹部とが隣接するように前記電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれてもよい。
前記電極ユニット嵌込工程において、前記放電ギャップと前記凹部とが隣接するように前記電極ユニットが前記カバー体の前記開口に嵌め込まれてもよい。
【発明の効果】
【0017】
本開示の技術によれば、電橋線なしで着火可能とし、イニシエータの製造を容易にする技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第一実施形態に係るイニシエータを備えたガス発生器の構成を示す図である。
【図2】第一実施形態に係るイニシエータの中心軸Ｘに沿った内部構造を概略的に示す軸方向断面図である。
【図4】第一実施形態におけるイニシエータの製造手順（組み付け手順）を説明する図である。
【図5】第二電極接続工程に対応する状況を説明する図である。
【図6】電極一体化工程に対応する状況を説明する図である。
【図7】火薬充填工程に対応する状況を説明する図である。
【図8】電極ユニット嵌込工程に対応する状況を説明する図である。
【図9】接合工程に対応する状況を説明する図である。
【図10】電極間に作動用の高電圧が印加された状態を示す図である。
【図11】第二実施形態に係るガス発生器の構成を示す図である。
【図12】押しボタンが係止部の手前まで押し込まれた状態を示す図である。
【図13】ハンマーが圧電素子に衝突した状態を示す図である。
【図14】第三実施形態に係るイニシエータ装置の構成を示す図である。
【図15】第四実施形態に係るイニシエータの構成を示す図である。
【図17】第四実施形態におけるイニシエータの製造手順（組み付け手順）を説明する図である。
【図18】圧填工程に対応する状況を説明する図である。
【図19】電極ユニット嵌込工程に対応する状況を説明する図である。
【図20】第四実施形態に係るイニシエータの構成を示す図である。
【図22】第五実施形態におけるイニシエータの製造手順（組み付け手順）を説明する図である。
【図23】内筒部付加工程に対応する状況を説明する図である。
【図24】火薬充填工程に対応する状況を説明する図である。
【図25】第六実施形態に係るイニシエータの構成を示す図である。
【図27】第七実施形態に係るイニシエータの構成を示す図である。
【図29】第七実施形態に係るイニシエータの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係るイニシエータ及びイニシエータ装置について説明する。なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0020】
＜第一実施形態＞
［全体構成］
図１は、第一実施形態に係るイニシエータ１０を備えたガス発生器１００の構成を示す図である。図１では、ガス発生器１００の作動前の状態が示されている。ガス発生器１００は、例えばエアバッグを膨張、展開させるためのガスをエアバッグに供給するためのエアバッグ用ガス発生器である。なお、ガス発生器１００は、自動車用に限らず、自動二輪用、自転車用、歩行者用などのエアバッグにガスを供給するや、救命胴衣にガスを供給するものであってもよい。
［全体構成］
図１は、第一実施形態に係るイニシエータ１０を備えたガス発生器１００の構成を示す図である。図１では、ガス発生器１００の作動前の状態が示されている。ガス発生器１００は、例えばエアバッグを膨張、展開させるためのガスをエアバッグに供給するためのエアバッグ用ガス発生器である。なお、ガス発生器１００は、自動車用に限らず、自動二輪用、自転車用、歩行者用などのエアバッグにガスを供給するや、救命胴衣にガスを供給するものであってもよい。
【0021】
図１に示すように、ガス発生器１００は、ハウジング１１０、ガス発生剤１２０、伝火
薬１３０、イニシエータ装置１４０等を備えている。イニシエータ装置１４０は、イニシエータ１０と、当該イニシエータ１０に電力を供給して作動させる電力供給ユニット２０とを備えている。ガス発生器１００は、イニシエータ装置１４０を作動させることでガス発生剤１２０を燃焼させ、その燃焼生成物である燃焼ガスをハウジング１１０に形成されたガス排出孔１１１から放出するように構成されている。以下、ガス発生器１００の各構成について説明する。
薬１３０、イニシエータ装置１４０等を備えている。イニシエータ装置１４０は、イニシエータ１０と、当該イニシエータ１０に電力を供給して作動させる電力供給ユニット２０とを備えている。ガス発生器１００は、イニシエータ装置１４０を作動させることでガス発生剤１２０を燃焼させ、その燃焼生成物である燃焼ガスをハウジング１１０に形成されたガス排出孔１１１から放出するように構成されている。以下、ガス発生器１００の各構成について説明する。
【0022】
［ハウジング］
ハウジング１１０はガス発生器１００を構成する各部品を収容する金属製の外殻容器であり、上側容器１１２及び下側容器１１３を含んで構成されている。上側容器１１２及び下側容器１１３は、それぞれ有底略円筒状に形成されており、これらが互いの開口端同士を向き合わせた状態で接合されることで、中心軸Ｘ方向の両端が閉塞した短尺円筒状の外殻容器としてハウジング１１０が形成されている。上側容器１１２及び下側容器１１３は、例えばステンレス鋼板をプレス加工することで成形することができる。
ハウジング１１０はガス発生器１００を構成する各部品を収容する金属製の外殻容器であり、上側容器１１２及び下側容器１１３を含んで構成されている。上側容器１１２及び下側容器１１３は、それぞれ有底略円筒状に形成されており、これらが互いの開口端同士を向き合わせた状態で接合されることで、中心軸Ｘ方向の両端が閉塞した短尺円筒状の外殻容器としてハウジング１１０が形成されている。上側容器１１２及び下側容器１１３は、例えばステンレス鋼板をプレス加工することで成形することができる。
【0023】
ハウジング１１０の内部には、イニシエータ１０、カップ体１０７、伝火薬１３０、及びガス発生剤１２０等が配置されている。また、ハウジング１１０の内部には、燃焼室９０が形成されており、燃焼室９０にガス発生剤１２０が収容されている。ここで、ハウジング１１０の中心軸Ｘ方向に沿った方向において、上側容器１１２側（即ち、図１における上側）をガス発生器１００の上側とし、下側容器１１３側（即ち、図１における下側）をガス発生器１００の下側とする。
【0024】
下側容器１１３における底板部分の中央には、イニシエータ１０を下側容器１１３に取り付けるための取付孔３２０が形成されている。この取付孔３２０に、イニシエータ１０が挿入され、樹脂製保持部１６を介して下側容器１１３に取り付けられ、イニシエータ１０がハウジング１１０と同軸に配置される。
【0025】
上側容器１１２の接合部１２３と下側容器１１３の接合部１２４は、鍔状に形成され、互いに重ね合わされてレーザ溶接等によって接合される。このように接合された上側容器１１２と下側容器１１３とによりハウジング１１０が形成され、内部空間を画定している。また、上側容器１１２の上側周壁部には、ハウジング１１０の内部空間と外部空間とを連通するガス排出孔１１１が、周方向に沿って複数並んで形成されている。
【0026】
［カップ体］
図１に示すように、カップ体１０７は樹脂製保持部１６に装着された部材であり、有底筒形状を有している。より詳しくは、カップ体１０７は、平面視が円形状の頂壁部７１と、当該頂壁部７１から底板部３２に向かって下方に延設される円筒状の側壁部７２が一体的に構成されている。カップ体１０７は、イニシエータ１０をその周囲の空間と共に覆うように配置され、内部の空間を伝火室１０８としている。伝火室１０８内には、伝火薬１３０が、イニシエータ１０と接し、イニシエータ１０の周囲を埋めるように充填されている。
図１に示すように、カップ体１０７は樹脂製保持部１６に装着された部材であり、有底筒形状を有している。より詳しくは、カップ体１０７は、平面視が円形状の頂壁部７１と、当該頂壁部７１から底板部３２に向かって下方に延設される円筒状の側壁部７２が一体的に構成されている。カップ体１０７は、イニシエータ１０をその周囲の空間と共に覆うように配置され、内部の空間を伝火室１０８としている。伝火室１０８内には、伝火薬１３０が、イニシエータ１０と接し、イニシエータ１０の周囲を埋めるように充填されている。
【0027】
伝火室１０８に収容される伝火薬１３０は特に限定されないが、着火性に優れ、ガス発生剤１２０よりも燃焼温度の高いガス発生剤を使用することが好ましい。伝火薬１３０としては、例えばニトログアニジン（３４重量％）、硝酸ストロンチウム（５６重量％）からなる公知のものを用いることができる。あるいは、伝火薬１３０としては公知の黒色火薬（ボロン硝石）等を使用してもよい。また、伝火薬１３０の形態は特に限定されず、粉状であってもよいし、バインダー等によって例えば顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状等、種々の形状に成形されていてもよい。伝火薬１３０は、イニシエータ１０の作動時に放出される燃焼生成物によって着火し、燃焼ガスを発生させる。
【0028】
また、カップ体１０７は、内側の伝火室１０８と外側の燃焼室９０とを区画する。即ち、ハウジング１の内部において、カップ体１０７の外側が燃焼室９０となっている。イニシエータ１０の作動によって、伝火室１０８内の伝火薬１３０が点火され、燃焼すると、カップ体１０７が破裂し伝火室１０８と燃焼室９０が連通するように構成されている。カップ体１０７は、例えば、薄いアルミニウム製のカップ体であっても良い。但し、カップ体１０７の材料は特に限定されず、種々の材料を使用することができる。
【0029】
［イニシエータ］
図２は、第一実施形態に係るイニシエータ１０の中心軸Ｘに沿った内部構造を概略的に示す軸方向断面図、図３は、図２のＡ－Ａ線に沿ったイニシエータ１０の断面図である。以下、図２に示すように、イニシエータ１０を中心軸Ｘに沿って切断した断面をイニシエータ１０の「縦断面」という場合がある。また、イニシエータ１０の中心軸Ｘに沿った方向をイニシエータ１０の「上下方向」という場合がある。図２では、イニシエータ１０の作動前の状態が示されている。
図２は、第一実施形態に係るイニシエータ１０の中心軸Ｘに沿った内部構造を概略的に示す軸方向断面図、図３は、図２のＡ－Ａ線に沿ったイニシエータ１０の断面図である。以下、図２に示すように、イニシエータ１０を中心軸Ｘに沿って切断した断面をイニシエータ１０の「縦断面」という場合がある。また、イニシエータ１０の中心軸Ｘに沿った方向をイニシエータ１０の「上下方向」という場合がある。図２では、イニシエータ１０の作動前の状態が示されている。
【0030】
イニシエータ１０は、一対の電極１１・１２と、この電極間に介在する絶縁部材１３と、電極１１・１２の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体１４と、このカバー体内の空間に収容される火薬１５と、イニシエータ１０の底部側を覆う樹脂製保持部１６とを備えている。なお、一対の電極１１・１２のうち、一方を第一の電極１１、他方を第二の電極１２とも称す。
【0031】
第一の電極１１は、金属等で形成され導電性を有する線状の部材（導電ピン）であって、先端部分がＸ軸に沿ってイニシエータ１０の中心に配置される。第二の電極１２は、円板の中央に第一の電極１１を通す貫通孔１２９を有した金属リング１２１と、この金属リング１２１に接続された導電ピン１２２とを有する。電極１１・１２の何れを正極又は負極とするかは、特に限定されないが、本実施形態では、第一の電極１１が正極、第二の電極１２が負極である。
【0032】
金属リング１２１の貫通孔１２９内に通された第一の電極１１と、金属リング１２１の内周面との間には絶縁部材１３が設けられている。絶縁部材１３は、ガラスやセラミック等の絶縁性の部材であり、第一の電極１１と第二の電極１２との間に介在することで、電極間の絶縁耐性を所定値以上、例えばエアギャップ以上に高めている。第一の電極１１と第二の電極１２は、イニシエータ１０の製造時に、絶縁部材１３を介して一体化され電極ユニット１Ａとして形成される。
【0033】
カバー体１４は、有底筒状の部材であり、本実施形態では、円筒状の周壁１４１と、この上端を閉塞する頂壁部１４２とを有し、周壁１４１の下端に開口１４３を有している。カバー体１４は、電極ユニット１Ａの先端側を覆うように電極ユニット１Ａに被せられ、周壁１４１の下側部分が金属リング１２１に対し溶接等によって取り付けられる。即ち、電極ユニット１Ａが、カバー体１４の開口１４３を塞栓する。このように電極ユニット１Ａによって閉じられるカバー体１４内の空間が火薬収容部１４４となる。
【0034】
カバー体１４の火薬収容部１４４には、火薬１５が充填される。火薬１５は、例えば、ZPP（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ZWPP（ジルコニウム・タングステン・過塩素
酸カリウム）、THPP（水素化チタン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等を採用してもよい。
酸カリウム）、THPP（水素化チタン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等を採用してもよい。
【0035】
樹脂製保持部１６は、電極ユニット１Ａの先端部分を下側から覆うようにカバー体１４の下部にモールド成形される。樹脂製保持部１６は、ガス発生器１００の下側容器１１３
に取り付けられた際、イニシエータ１０をハウジング１１０に対して固定的に保持する。また、樹脂製保持部１６は、絶縁性の部材であり電極１１・１２間の絶縁耐性を確保している。なお、樹脂製保持部１６は、モールド成形に限らず、カバー体１４や電極ユニット１Ａと別体に形成され、カバー体１４や電極ユニット１Ａに後付けされる構成であってもよい。
に取り付けられた際、イニシエータ１０をハウジング１１０に対して固定的に保持する。また、樹脂製保持部１６は、絶縁性の部材であり電極１１・１２間の絶縁耐性を確保している。なお、樹脂製保持部１６は、モールド成形に限らず、カバー体１４や電極ユニット１Ａと別体に形成され、カバー体１４や電極ユニット１Ａに後付けされる構成であってもよい。
【0036】
イニシエータ１０は、第二の電極１２に備えられた金属リング１２１の上端部２１Ａ、および第一の電極１１の上端部１１Ａが、火薬収容部１４４内に面し、且つ第一の電極１１の上端部１１Ａと金属リング１２１の上端部２１Ａとが所定の間隔２１０を隔てて配置されている。この間隔２１０は、電極１１・１２間に絶縁部材１３が介在する部分や樹脂製保持部１６が介在する部分と比べて絶縁耐性が低く設定され、電極１１・１２間に作動用の電力が供給された場合に放電が生じる放電ギャップとなっている。
【0037】
［電力供給ユニット］
電力供給ユニット２０は、駆動部２１と、バッテリー２２と、制御部２３とを備えている。駆動部２１は、ケーブル２４を介して電極１１・１２と電気的に接続され、またバッテリー２２とも電源ラインを介して接続されている。更に、駆動部２１は、通信回線を介して制御部２３と接続されている。駆動部２１は、制御部２３の制御に応じて、バッテリー２２から供給される電力を昇圧し、電極１１・１２間に高電圧を印加する。駆動部２１は、例えばインパルス電圧発生回路や昇圧ＤＣ－ＤＣコンバータであってもよい。
電力供給ユニット２０は、駆動部２１と、バッテリー２２と、制御部２３とを備えている。駆動部２１は、ケーブル２４を介して電極１１・１２と電気的に接続され、またバッテリー２２とも電源ラインを介して接続されている。更に、駆動部２１は、通信回線を介して制御部２３と接続されている。駆動部２１は、制御部２３の制御に応じて、バッテリー２２から供給される電力を昇圧し、電極１１・１２間に高電圧を印加する。駆動部２１は、例えばインパルス電圧発生回路や昇圧ＤＣ－ＤＣコンバータであってもよい。
【0038】
制御部２３は、衝撃センサや操作部から取得した信号に基づいて、ガス発生器１００を動作させるか否かを判定し、動作させる場合に、駆動部２１を制御して、電極１１・１２間に高電圧を印加させる。ここで、高電圧とは、電極１１・１２間の放電ギャップ２１０における絶縁耐圧を超え、火花を伴う放電、所謂火花放電又はアーク放電を生じさせる電圧である。
【0039】
［製造方法］
次に、イニシエータ１０の製造方法（組み付け方法）について説明する。但し、本実施形態におけるイニシエータ１０の製造方法（組み付け方法）は、以下の方法に限定されるものではない。図４は、第一実施形態におけるイニシエータ１０の製造手順（組み付け手順）を説明する図である。
次に、イニシエータ１０の製造方法（組み付け方法）について説明する。但し、本実施形態におけるイニシエータ１０の製造方法（組み付け方法）は、以下の方法に限定されるものではない。図４は、第一実施形態におけるイニシエータ１０の製造手順（組み付け手順）を説明する図である。
【0040】
まず、ステップＳ１０では、金属リング１２１の下面に導電ピン１２２を接続して第二の電極１２を作成する（第二電極接続工程）。図５は、第二電極接続工程に対応する状況を説明する図である。図５は、第二の電極１２における金属リング１２１の下面１２１Ａに対して、下方から導電ピン１２２を接近させている状況を示している。
【0041】
ステップＳ２０では、金属リング１２１の貫通孔１２９に第一の電極１１の先端部を通し、電橋１１と金属リング１２１の内周面との間に、絶縁部材１３の材料を充填させ、絶縁部材１３を焼成して、電極１１・１２を一体化し、電極ユニット１Ａを形成する（電極一体化工程）。図６は、電極一体化工程に対応する状況を説明する図である。図６は、第一の電極１１と第二の電極１２との間に絶縁部材１３の材料１３Ａを充填している状況を示している。
【0042】
ステップＳ３０では、カバー体１４の開口１４３から火薬収容部１４４内に火薬１５を充填する（火薬充填工程）。このとき火薬１５に圧力をかけて充填（以下、圧填とも称す）することで、火薬１５の粒子間に存在する隙間を減少させ、火薬１５の密度を高めることができるが、この隙間を少なくし過ぎると、放電できるスペースが少なくなり、この火薬１５と接した放電ギャップ２１０において放電が生じにくくなってしまうことがある。
このため、火薬収容部１４４内に火薬１５を充填する際には、圧力をかけないか、或は放電が行えるように低い圧力に抑えることが望ましい。図７は、火薬充填工程に対応する状況を説明する図である。図７は、カバー体１４の火薬収容部１４４内に火薬１５を充填している状況を示している。
このため、火薬収容部１４４内に火薬１５を充填する際には、圧力をかけないか、或は放電が行えるように低い圧力に抑えることが望ましい。図７は、火薬充填工程に対応する状況を説明する図である。図７は、カバー体１４の火薬収容部１４４内に火薬１５を充填している状況を示している。
【0043】
ステップＳ４０では、カバー体１４内に充填された火薬１５に、電極ユニット１Ａの先端部に形成された放電ギャップ２１０が接触するように電極ユニット１Ａが開口１４３に嵌め込まれる（電極ユニット嵌込工程）。図８は、電極ユニット嵌込工程に対応する状況を説明する図である。図８は、電極ユニット１Ａをカバー体１４の開口１４３側から接近させている状況を示している。
【0044】
ステップＳ５０では、カバー体１４に組み付けた電極ユニット１Ａの金属リング１２１とカバー体１４の下端部とを溶接し、電極ユニット１Ａとカバー体１４とを接合する（接合工程）。図９は、接合工程に対応する状況を説明する図である。図９は、金属リング１２１とカバー体１４の下端部とを溶接して接合を完了した状況を示している。
ステップＳ６０では、電極ユニット１Ａの先端部分を下側から覆うようにカバー体１４の下部に樹脂製保持部１６が図２に示すようにモールド成形される（保持部成形工程）。
ステップＳ６０では、電極ユニット１Ａの先端部分を下側から覆うようにカバー体１４の下部に樹脂製保持部１６が図２に示すようにモールド成形される（保持部成形工程）。
【0045】
［動作］
以上のように製造される第一実施形態に係るガス発生器１００の動作について説明する。例えば、エアバッグ装置における衝撃センサ（図示せず）が車両等の衝突に伴う衝撃を検知し、この検知信号を制御部２３が取得すると、制御部２３が駆動部２１を制御して一対の電極１１・１２に作動用の電圧を印加させ、イニシエータ１０を作動させる。図１０は、電極１１・１２間に作動用の高電圧が印加された状態を示す図である。図１０に示すように、電極１１・１２間に高電圧が印加されると、火薬収容部１４４に面した電極先端部間の放電ギャップ２１０に火花６０を伴う放電が生じ、この火花６０によって火薬収容部１４４内の火薬１５に点火し、火薬１５を燃焼させる。そして、火薬１５の燃焼に伴ってカバー体１４の内部圧力が上昇し、カバー体１４が開裂することで、カバー体１４の開裂箇所から燃焼生成物である火炎や高温ガス等が放出される。図１に示すように、イニシエータ１０は、カップ体１０７の内側に形成された伝火室１０８に臨むように配置されているため、カバー体１４の開裂箇所から放出される火炎や高温ガス等によって伝火薬１３０が着火し、燃焼する。即ち、本実施形態のイニシエータ１０は、作動により、伝火薬１３０に点火する点火器として機能する。
以上のように製造される第一実施形態に係るガス発生器１００の動作について説明する。例えば、エアバッグ装置における衝撃センサ（図示せず）が車両等の衝突に伴う衝撃を検知し、この検知信号を制御部２３が取得すると、制御部２３が駆動部２１を制御して一対の電極１１・１２に作動用の電圧を印加させ、イニシエータ１０を作動させる。図１０は、電極１１・１２間に作動用の高電圧が印加された状態を示す図である。図１０に示すように、電極１１・１２間に高電圧が印加されると、火薬収容部１４４に面した電極先端部間の放電ギャップ２１０に火花６０を伴う放電が生じ、この火花６０によって火薬収容部１４４内の火薬１５に点火し、火薬１５を燃焼させる。そして、火薬１５の燃焼に伴ってカバー体１４の内部圧力が上昇し、カバー体１４が開裂することで、カバー体１４の開裂箇所から燃焼生成物である火炎や高温ガス等が放出される。図１に示すように、イニシエータ１０は、カップ体１０７の内側に形成された伝火室１０８に臨むように配置されているため、カバー体１４の開裂箇所から放出される火炎や高温ガス等によって伝火薬１３０が着火し、燃焼する。即ち、本実施形態のイニシエータ１０は、作動により、伝火薬１３０に点火する点火器として機能する。
【0046】
カップ体１０７の頂壁部７１及び側壁部７２によって囲まれた伝火室１０８に収容された伝火薬１３０が燃焼すると、この燃焼により生成された火炎や高温ガスによって伝火室１０８内の温度及び内圧が急激に上昇し、そのエネルギーによってアルミニウム製の薄肉のカップ体１０７が破裂する。その結果、伝火薬１３０が燃焼することで生成された燃焼生成物（火炎や高温ガス）が伝火室１０８から燃焼室９０へと放出され、当該燃焼生成物が燃焼室９０に収容されているガス発生剤１２０と接触することでガス発生剤１２０が着火され、燃焼する。
【0047】
燃焼室９０におけるガス発生剤１２０が燃焼することで生成された高温・高圧の燃焼ガスは、ガス排出孔１１１からハウジング１１０の外部へと放出され、エアバッグ装置におけるエアバッグ（図示せず）に導入され、エアバッグの膨張、展開に利用される。
【0048】
［実施形態の効果］
本実施形態におけるイニシエータ１０によれば、上記のように一対の電極１１・１２と、これら電極１１・１２の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体１４と、カバー体１４内の火薬収容部１４４に収容される火薬１５とを備え、火薬収容部１４４において、電極
１１・１２の間に放電ギャップを有している。これにより本実施形態のイニシエータ１０は、電極間に電橋線を設けた従来のイニシエータと比べて、電橋線を必要とせず、部品点数を抑えた簡素な構成とすることができ、小型化を図ることができる。また、電橋線を用いないため、電橋線を溶接する工程や、電橋線の状態を検査する工程を削減できる。また、電橋線を用いないため、製造時に電橋線が火薬との圧接などによって破断することや、電橋線の接続不良が起こらず、歩留まりの低下を防止することができると共に、品質の安定化が図れる。このように簡素な構成とすることや、製造時の工程を削減できること、歩留まりの低下を防止できることから、イニシエータ１０の製造を容易にすることができる。延いては、イニシエータ１０の製造コストを削減することができる。
本実施形態におけるイニシエータ１０によれば、上記のように一対の電極１１・１２と、これら電極１１・１２の一端側を周囲の空間と共に覆うカバー体１４と、カバー体１４内の火薬収容部１４４に収容される火薬１５とを備え、火薬収容部１４４において、電極
１１・１２の間に放電ギャップを有している。これにより本実施形態のイニシエータ１０は、電極間に電橋線を設けた従来のイニシエータと比べて、電橋線を必要とせず、部品点数を抑えた簡素な構成とすることができ、小型化を図ることができる。また、電橋線を用いないため、電橋線を溶接する工程や、電橋線の状態を検査する工程を削減できる。また、電橋線を用いないため、製造時に電橋線が火薬との圧接などによって破断することや、電橋線の接続不良が起こらず、歩留まりの低下を防止することができると共に、品質の安定化が図れる。このように簡素な構成とすることや、製造時の工程を削減できること、歩留まりの低下を防止できることから、イニシエータ１０の製造を容易にすることができる。延いては、イニシエータ１０の製造コストを削減することができる。
【0049】
＜第二実施形態＞
前述の第一実施形態では、電力供給ユニット２０として、バッテリー２２から供給される電力の電圧を駆動部２１が昇圧する例を示したが、本実施形態では、圧電素子を用いた電力供給ユニット２０Ａの例を示す。なお、その他の構成は前述の第一実施形態と同じであるため、共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
前述の第一実施形態では、電力供給ユニット２０として、バッテリー２２から供給される電力の電圧を駆動部２１が昇圧する例を示したが、本実施形態では、圧電素子を用いた電力供給ユニット２０Ａの例を示す。なお、その他の構成は前述の第一実施形態と同じであるため、共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0050】
図１１は、第二実施形態に係るガス発生器１００Ａの構成を示す図である。電力供給ユニット２０Ａは、圧電素子２５、ハンマー２６、弾性体２７、押しボタン２８、係止部２９を備えている。圧電素子２５は、例えば、圧電体と、この圧電体を挟む電極とを有し、圧電体に加えられた力を電圧に変換する。この圧電体と電極は、放電ギャップ２１０に放電を生じさせる電圧が得られるように積層されてもよい。圧電素子２５は、ケーブル２４を介して電極１１・１２と接続されている。
【0051】
ハンマー２６は、不図示の保持機構により圧電素子２５に対して進退動可能に保持されており、初期状態では、圧電素子２５から離れた位置（初期位置）において係止部２９により係止されている。弾性体２７は、例えばコイルバネであり、押しボタン２８がユーザ等によって押し込まれると、圧縮されてハンマー２６を圧電素子側へ付勢する。図１２は、押しボタン２８が係止部２９の手前まで押し込まれた状態を示す図である。そして、押しボタン２８が更に押し込まれて、係止部２９と当接すると、係止部２９を回動させてハンマー２６の係止を解除させる。この結果、ハンマー２６は、弾性体２７の付勢力により圧電素子２５側へ移動し圧電素子２５に衝突する。図１３は、ハンマー２６が圧電素子２５に衝突した状態を示す図である。
【0052】
圧電素子２５は、ハンマー２６の衝突によって加えられた力を電圧に変換し、ケーブル２４を介して電極１１・１２間に印加する。これによりイニシエータ１０の放電ギャップ２１０に放電を生じさせてイニシエータ１０を作動させる。
【0053】
このように本実施形態において、イニシエータ１０は、前述の第一実施形態と同じく、放電により火薬１５に点火する構成であり、イニシエータ１０の製造を容易にしている。また、本実施形態によれば、イニシエータ１０の電極１１・１２に印加する電圧を圧電素子２５によって生じさせるため、バッテリーを不要にでき、簡易な構成のイニシエータ装置を提供できる。
【0054】
＜第三実施形態＞
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、作動により伝火薬１３０に点火する点火器として用いたが、本実施形態では、イニシエータ１０が作動した際の圧力により、動作対象を移動させるアクチュエータとしてイニシエータ１０を用いる例を示す。なお、前述の第一実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、作動により伝火薬１３０に点火する点火器として用いたが、本実施形態では、イニシエータ１０が作動した際の圧力により、動作対象を移動させるアクチュエータとしてイニシエータ１０を用いる例を示す。なお、前述の第一実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0055】
図１４は、第三実施形態に係るイニシエータ装置１４０Ａの構成を示す図である。イニシエータ装置１４０Ａは、筒状の筐体１５０と、動作対象１５１と、イニシエータ１０と、電力供給ユニット２０Ａとを有する。なお、イニシエータ１０と、電力供給ユニット２０Ａは、前述の第二実施形態と同じである。
【0056】
筐体１５０は、一方向に延在する筒状の部材であり、この筒内に動作対象１５１と、イニシエータ１０と、電力供給ユニット２０Ａとが設けられている。イニシエータ１０は、筐体１５０の延在方向における中心軸と、図２に示したＸ軸とを一致させるように配置されている。
【0057】
本実施形態のイニシエータ装置１４０Ａにおいて、押しボタン２８が押されると、電力供給ユニット２０Ａの圧電素子２５によりイニシエータ１０の電極１１・１２間に高電圧が印加される。これにより、イニシエータ１０の火薬収容部１４４に面した電極先端部間の放電ギャップ２１０に火花６０を伴う放電が生じ、この火花６０によって火薬収容部１４４内の火薬１５に点火し、火薬１５を燃焼させる。そして、火薬１５の燃焼に伴ってカバー体１４の内部圧力が上昇し、カバー体１４が開裂することで、カバー体１４の開裂箇所から燃焼生成物である火炎や高温ガス等が放出される。この燃焼生成物が放出された際の圧力により、動作対象１５１が、筐体１５０の延在方向に移動される。なお、動作対象１５１とイニシエータ１０との間の空間に、ガス発生剤を更に備え、イニシエータ１０の作動によって放出した燃焼瀬生物によってガス発生剤を燃焼させ、ガス発生剤の燃焼によって生じたガスの圧力によって動作対象１５１を動作させてもよい。
【0058】
このように本実施形態によれば、火薬１５の燃焼によって、瞬時に、比較的大きな力で動作対象を移動させることができる。また、本実施形態のイニシエータ装置１４０Ａは、前述の第二実施形態と同様に、バッテリーを不要にでき、簡易な構成のイニシエータ装置を提供できる。
【0059】
本実施形態の動作対象１５１は、特段限定されるものではないが、例えば無針注射器のプランジャーであってもよい。即ち、イニシエータ１０は、無針注射器のアクチュエータとして用いられてもよい。この場合、例えば、イニシエータ１０が作動して放出した燃焼生成物の圧力により、射出液が収容された無針注射器のプランジャーを移動させ、このプランジャーの押圧により射出液を外部へ射出させる。
【0060】
＜第四実施形態＞
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、火薬収容部１４４に充填された火薬１５と放電ギャップ２１０が接するように形成されたが、本実施形態では火薬１５と放電ギャップ２１０との間に空隙を設けた例を示す。なお、その他の構成は前述の第一実施形態と同じである。また、その他の構成は、第二実施形態又は第三実施形態と同様に形成してもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、火薬収容部１４４に充填された火薬１５と放電ギャップ２１０が接するように形成されたが、本実施形態では火薬１５と放電ギャップ２１０との間に空隙を設けた例を示す。なお、その他の構成は前述の第一実施形態と同じである。また、その他の構成は、第二実施形態又は第三実施形態と同様に形成してもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0061】
図１５は、第四実施形態に係るイニシエータ１０Ｂの構成を示す図であり、図１６は、図１５のＢ－Ｂ線に沿ったイニシエータ１０Ｂの断面図である。図１５、図１６に示すように、火薬収容部１４４に充填された火薬１５と、放電ギャップ２１０との間に空隙１４９を設け、且つ火薬１５と放電ギャップ２１０とが所定距離以内となるように近接配置している。ここで所定距離とは、放電ギャップ２１０に生じた放電によって火薬１５に点火することが出来る距離の最大値である。この所定距離は、例えば、火薬１５と放電ギャップ２１０との距離を変えて点火できるか否かの試験を行うことで求めることができる。この所定距離は、電極１１・１２に印加される電圧値や、火薬１５の種類等の条件に応じて定められてもよい。
【0062】
【0063】
ステップＳ３０では、カバー体１４の開口１４３から火薬収容部１４４内に火薬１５を所定量充填する（火薬充填工程）。なお、本実施形態では、次ステップで圧填して火薬１５の嵩が詰まるため、圧填後の火薬１５が所要の状態となるように、例えば火薬１５の下面が規定の位置となるように充填量を設定してもよい。
【0064】
ステップＳ３５では、押し型１７を開口１４３から挿入し、火薬１５に圧力をかけて火薬１５を押し固める（圧填工程）。図１８は、圧填工程に対応する状況を説明する図である。図１８は、押し型１７を火薬収容部１４４に挿入するため、押し型１７の先端を下向きにしてカバー体１４の開口１４３に接近させている圧填前の状況と、圧填後の火薬１５の状況を示している。
【0065】
押し型１７は、平面視した場合の外形が火薬収容部１４４と同様の円形であり、その外径が火薬収容部１４４の内径より僅かに小さく形成され、火薬収容部１４４に挿抜可能となっている。また、押し型１７は、火薬１５と接する側（先端側）に、Ｘ軸と直交する平面１７１と、平面１７１から突出した突出部１７２とを有している。このため押し型１７によって圧填された火薬１５は、押し型１７の平面１７１と突出部１７２とに沿って押し固められ、Ｘ軸と直交する下端面１５５と、下端面１５５に対して上側に窪んだ凹部１５６とが形成される。
【0066】
ステップＳ４０では、カバー体１４内で圧填された火薬１５の下端面１５５に電極ユニット１Ａの先端面が当接し、放電ギャップ２１０と火薬１５の凹部１５６とが隣接するように電極ユニット１Ａが開口１４３に嵌め込まれる（電極ユニット嵌込工程）。図１９は、電極ユニット嵌込工程に対応する状況を説明する図である。図１９は、電極ユニット１Ａをカバー体１４の開口１４３に嵌め込んだ後の状況を示している。図１９に示すように、火薬１５の下面に凹部１５６が形成されているので、火薬１５の下端面１５５に電極ユニット１Ａの先端面を当接させた状態で、放電ギャップ２１０と火薬１５との間に空隙が形成される。また、この状態で火薬１５と放電ギャップ２１０とが所定距離以内に位置するように凹部１５６の形状が設定されている。例えば図１９の縦断面では第一の電極１１において、絶縁部材１３で覆われず火薬収容部１４４内に露出している面（以下単に上面とも称す）１１７のうち最も第二の電極に近い点１１８と、第二の電極１２において、絶縁部材１３で覆われず火薬収容部１４４内に露出している面２１７のうち最も第一の電極１１に近い点２１８とを結ぶ直線を最短放電ギャップ２１１と仮定し、この最短放電ギャップ２１１と直交する方向の距離Ｌ０が所定距離以内になるように設定されてもよい。そして、前述の図４と同様にステップＳ５０の接合工程とステップＳ６０の保持部成形工程が行われ、イニシエータ１０Ｂが形成される。
【0067】
本実施形態によれば、図１９に示すように、放電ギャップ上に火薬１５の凹部１５６が形成され、放電ギャップ２１０と火薬１５との間に空隙１４９を有するので、火薬１５が押し固められた状態であっても放電可能な領域が確保でき、的確に放電を行って火薬１５に点火できるので、イニシエータ１０Ｂの信頼性を向上させることができる。
【0068】
＜第五実施形態＞
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、カバー体１４内に直接火薬１５が充填されていたが、本実施形態のイニシエータ１０Ｃは、火薬収容部１４４内に内筒部１８を備え、この内筒部１８の内部空間に火薬１５が充填される構成となっている。なお、
その他の構成は前述の第一実施形態と同じである。また、その他の構成は、第二～第四実施形態と同様に形成されてもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
前述の第一実施形態において、イニシエータ１０は、カバー体１４内に直接火薬１５が充填されていたが、本実施形態のイニシエータ１０Ｃは、火薬収容部１４４内に内筒部１８を備え、この内筒部１８の内部空間に火薬１５が充填される構成となっている。なお、
その他の構成は前述の第一実施形態と同じである。また、その他の構成は、第二～第四実施形態と同様に形成されてもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0069】
図２０は、第四実施形態に係るイニシエータ１０Ｃの構成を示す図であり、図２１は、図２０のＣ－Ｃ線に沿ったイニシエータ１０Ｃの断面図である。内筒部１８は、一方向（Ｘ軸方向）に延在し、両端部１８１・１８２において開口した内部空間１８０を有する筒状の部材である。内筒部１８の材質は必ずしも限定されるものではないが、本実施形態では金属で形成されている。
【0070】
内筒部１８は、円筒状の部材であり、カバー体１４の火薬収容部１４４内に配置され、内部空間１８０に火薬１５が充填される。即ち、本実施形態では、火薬収容部１４４内であって、且つ内部空間１８０内に火薬１５が充填される。内筒部１８は、延在方向からみた場合、例えば図２１に示すように上端部１８２側から見た場合に、周壁１８３が円形を成し、その中心がＸ軸と同軸となるように配置され、内筒部１８の下端が金属リング１２１上に当接される。換言すると、内筒部１８は、下端部１８１側の開口が、第一の電極１１における上端部に面するように配置される。
【0071】
【0072】
ステップＳ２５では、金属リング１２１の上面に内筒部１８を載せ、金属リング１２１の上面と内筒部１８の下端とを溶接して、第二の電極１２に内筒部１８を付加する（内筒部付加工程）。図２３は、内筒部付加工程に対応する状況を説明する図である。図２３は、内筒部１８を加えた電極ユニット１Ａの状況を示している。
【0073】
ステップＳ３０Ａでは、内筒部１８における上端部１８２の開口から内筒部１８内に火薬１５が投入され、所定量充填される（火薬充填工程）。このとき火薬１５に圧力をかけて充填（以下、圧填とも称す）することで、火薬１５の粒子間に存在する隙間を減少させ、火薬１５の密度を高めることができるが、この隙間を少なくし過ぎると、放電できるスペースが少なくなり、この火薬１５と接した放電ギャップ２１０において放電が生じにくくなってしまうことがある。このため、内筒部１８内に火薬１５を充填する際には、圧力をかけないか、或は放電が行えるように低い圧力に抑えることが望ましい。図２４は、火薬充填工程に対応する状況を説明する図である。図２４は、内筒部１８内に火薬１５を充填している状況を示している。そして、前述の図４と同様にステップＳ５０の接合工程とステップＳ６０の保持部成形工程が行われ、イニシエータ１０Ｃが形成される。
【0074】
本実施形態によれば、放電ギャップ２１０における放電によって内筒部１８内の火薬１５に点火でき、前述の実施形態と同様にイニシエータ１０の製造を容易にすることができる。なお、本実施形態では、内筒部１８内に充填した火薬１５を圧填しないか、或は圧填圧力を低くしたが、第四実施形態と同様に、内筒部１８に充填する火薬１５を圧填して放電ギャップ２１０の位置に凹部を形成することで、火薬１５と放電ギャップ２１０との間を空隙とし、且つ火薬１５と放電ギャップ２１０とを所定距離以内に配置した構成としてもよい。
【0075】
＜第六実施形態＞
本実施形態において、イニシエータ１０Ｄは、火薬収容部１４４内に内筒部１８を備え、この内筒部１８の周壁１８３から第一の電極１１側に延設部１８４を設けて、この延設部１８４と第一の電極１１との間を放電ギャップ２２０とする構成としている。なお、そ
の他の構成は前述の第五実施形態と同じである。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
本実施形態において、イニシエータ１０Ｄは、火薬収容部１４４内に内筒部１８を備え、この内筒部１８の周壁１８３から第一の電極１１側に延設部１８４を設けて、この延設部１８４と第一の電極１１との間を放電ギャップ２２０とする構成としている。なお、そ
の他の構成は前述の第五実施形態と同じである。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0076】
図２５は、第六実施形態に係るイニシエータ１０Ｄの構成を示す図であり、図２６は、図２５のＤ－Ｄ線に沿ったイニシエータ１０Ｄの断面図である。内筒部１８は、一方向（Ｘ軸方向）に延在し、両端部１８１・１８２において開口した内部空間１８０を有する筒状の部材である。また、内筒部１８は、金属等で形成された導電性の部材であり、金属リング１２１と導通して第二の電極１２の一部を構成する。
【0077】
本実施形態の内筒部１８は、周壁１８３のリング部側の下端部１８１から内部空間側へ延設された環状の延設部１８４を有している。延設部１８４は、概ねＸ軸と直交する方向に延設され、第一の電極１１との間で放電が可能なように内側端面１８４１が第一の電極との間に所定の間隔を隔てて配置されている。即ち内側端面１８４１が、第一の電極の上部に配置される開口部（貫通孔）１８５を画する内周壁となっている。開口部１８５は、Ｘ軸方向において下側が拡径している。即ち内側端面１８４１は屈曲しており、例えば図２５に示すようにＸ軸に沿う断面において、Ｘ軸と平行な上側端部１８４２と、Ｘ軸に対して傾斜した下側傾斜部１８４３を有している。換言すると、下側傾斜部１８４３は、Ｘ軸と直交する方向において外側よりも内側が上方に位置しており、外側から内側にかけて上向きに傾斜している。また、延設部１８４は、図２６に示すようにＸ軸上側から見た場合に、内側端面１８４１の一部が第一の電極１１の上に位置するように設けられている。
【0078】
このように本実施形態では、内筒部１８が延設部１８４を備え、延設部１８４の内側端面１８４１が第一の電極１１の上に張り出して設けられおり、この内側端面１８４１と第一の電極１１との間が放電ギャップ２２０となっている。そして、第五実施形態と同様にステップＳ３０Ａで内筒部１８の上端開口から火薬１５が投入され、内部空間１８０に火薬１５が充填されることで、開口部１８５、例えば内側端面１８４１と第一の電極１１との間にも火薬１５が充填される。このため、本実施形態のイニシエータ１０Ｄは、電極１１・１２間に作動用電圧が印加された際、放電ギャップ２２０に生じる放電によって、この放電ギャップ２２０に充填された火薬１５が点火されるので、的確に作動でき、信頼性を向上させることができる。
【0079】
＜第七実施形態＞
前述の第六実施形態は、内筒部１８が円環状の延設部１８４を備えた構成であるが、本実施形態は、内筒部１８がアーム状の延設部１８４Ａを備えた構成を示す。なお、その他の構成は前述の第六実施形態と同じである。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
前述の第六実施形態は、内筒部１８が円環状の延設部１８４を備えた構成であるが、本実施形態は、内筒部１８がアーム状の延設部１８４Ａを備えた構成を示す。なお、その他の構成は前述の第六実施形態と同じである。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0080】
図２７は、第七実施形態に係るイニシエータ１０Ｅの構成を示す図であり、図２８は、図２７のＥ－Ｅ線に沿ったイニシエータ１０Ｅの断面図である。本実施形態の内筒部１８は、周壁１８３のリング部側の下端部１８１において、周壁１８３の一部が内部空間側へ延設されたアーム状の延設部１８４Ａを有している。延設部１８４Ａは、概ねＸ軸と直交する方向に延設され、その先端から周壁側に向かって所定範囲にある部分（以下、内端側部分とも称す）１８４７が、図２８に示すようにＸ軸上側から見た場合に、第一の電極１１と重なるように設けられている。また、延設部１８４Ａにおいて、内端側部分１８４７は、その下面（内端側下面とも称す）１８４８が、周壁側の下面（周壁側下面）１８４４に対し、Ｘ軸方向において所定距離高くなるように段差が形成されている。即ち、内端側部分１８４７の下側に切り欠き部１８４６が設けられている。このため、第五実施形態と同様にステップＳ２５で金属リング１２１の上面に内筒部１８を載せ、金属リング１２１の上面と内筒部１８の下端とを溶接した場合、周壁側下面１８４４と接した電極ユニット１Ａの上面に対して、内端側下面１８４８が高い位置に配置される。即ち、内端側下面１
８４８は、第一の電極１１との間に所定の間隔を隔てて配置され、この内端側下面１８４８と第一の電極１１との間隔が放電ギャップ２３０となる。
８４８は、第一の電極１１との間に所定の間隔を隔てて配置され、この内端側下面１８４８と第一の電極１１との間隔が放電ギャップ２３０となる。
【0081】
そして、ステップＳ３０Ａで内筒部１８の上端開口から火薬１５が投入され、内部空間１８０に火薬１５が充填されることで、内端側下面１８４８と第一の電極１１との間、即ち放電ギャップ２３０にも火薬１５が充填される。なお、火薬１５を充填する際、微細な振動を連続的に与えて、火薬１５の流動性を高め、火薬１５が内端側下面１８４８と第一の電極１１との間に入り込み易くしてもよい。また、火薬１５が内端側下面１８４８と第一の電極１１との間に充填された後、内筒部１８における上端部１８２の開口から火薬１５に圧力をかけて火薬１５を押し固める工程（圧填工程）を行ってもよい。本実施形態では、延設部１８４Ａの内端側部分１８４７が、火薬の圧填方向と直交して設けられており、火薬１５を圧填した場合でも内端側下面１８４８と第一の電極１１との間に放電可能なスペースを確保できる。
【0082】
本実施形態のイニシエータ１０Ｅは、電極１１・１２間に作動用電圧が印加された際、放電ギャップ２３０に生じる放電によって、この放電ギャップ２３０に充填された火薬１５が点火されるので、的確に作動でき、信頼性を向上させることができる。
【0083】
＜第八実施形態＞
本実施形態は、カバー体１４を第二の電極の一部とし、カバー体１４と第一の電極１１との間に放電ギャップ２４０を形成する構成であり、その他の構成は前述の第五実施形態と同じである。なお、その他の構成は、第一～第三実施形態と同じにしてもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
本実施形態は、カバー体１４を第二の電極の一部とし、カバー体１４と第一の電極１１との間に放電ギャップ２４０を形成する構成であり、その他の構成は前述の第五実施形態と同じである。なお、その他の構成は、第一～第三実施形態と同じにしてもよい。本実施形態において、前述の実施形態と共通の要素には共通の符号を付すなどして詳細な説明を割愛する。
【0084】
図２９は、第七実施形態に係るイニシエータ１０Ｆの構成を示す図である。本実施形態のカバー体１４は、金属等で形成された導電性の部材であり、前述の実施形態と同様にステップＳ５０において金属リング１２１と溶接等で接続されて第二の電極１２の一部を構成する。また、第一の電極１１Ｂが、Ｘ軸方向上側に延設され、上端がカバー体１４と所定の間隔を隔てて配置され、このカバー体１４と第一の電極１１Ｂとの間隔が放電ギャップ２４０となる。
【0085】
そして、第五実施形態と同様に、ステップＳ３０Ａの火薬充填工程で、内筒部１８内に火薬１５を充填する際、第一の電極１１Ｂの上まで火薬１５を充填する。即ち、カバー体１４を取り付けた際にカバー体１４と第一の電極１１Ｂと間に火薬１５が介在するように充填される。
【0086】
本実施形態のイニシエータ１０Ｆは、電極１１・１２間に作動用電圧が印加された際、放電ギャップ２４０に生じる放電によって、この放電ギャップ２４０に充填された火薬１５が点火されるので、的確に作動でき、信頼性を向上させることができる。
【0087】
以上、本開示に係るイニシエータ、イニシエータ装置、及びイニシエータの製造方法の実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0088】
１ ハウジング
１Ａ 電極ユニット
８ 伝火室
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ イニシエータ
１１，１１Ｂ 第一の電極
１２ 第二の電極
１３ 絶縁部材
１４ カバー体
１５ 火薬
１６ 樹脂製保持部
１７ 押し型
１８ 内筒部
２０，２０Ａ 電力供給ユニット
２１ 駆動部
２２ バッテリー
２３ 制御部
２４ ケーブル
２５ 圧電素子
２６ ハンマー
２７ 弾性体
２８ ボタン
２９ 係止部
３２ 底板部
６０ 火花
７１ 頂壁部
７２ 側壁部
９０ 燃焼室
１００，１００Ａ ガス発生器
１０７ カップ体
１０８ 伝火室
１１０ ハウジング
１１１ ガス排出孔
１１２ 上側容器
１１３ 下側容器
１２０ ガス発生剤
１２１ 金属リング
１２２ 導電ピン
１２３ 接合部
１２４ 接合部
１２９ 貫通孔
１３０ 伝火薬
１４０，１４０Ａ イニシエータ装置
１４１ 周壁
１４２ 頂壁部
１４３ 開口
１４４ 火薬収容部
１５０ 筐体
１５１ 動作対象
１８０ 内部空間
１８３ 周壁
１８４，１８４Ａ 延設部
２１０，２２０，２３０，２４０ 放電ギャップ
１Ａ 電極ユニット
８ 伝火室
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ イニシエータ
１１，１１Ｂ 第一の電極
１２ 第二の電極
１３ 絶縁部材
１４ カバー体
１５ 火薬
１６ 樹脂製保持部
１７ 押し型
１８ 内筒部
２０，２０Ａ 電力供給ユニット
２１ 駆動部
２２ バッテリー
２３ 制御部
２４ ケーブル
２５ 圧電素子
２６ ハンマー
２７ 弾性体
２８ ボタン
２９ 係止部
３２ 底板部
６０ 火花
７１ 頂壁部
７２ 側壁部
９０ 燃焼室
１００，１００Ａ ガス発生器
１０７ カップ体
１０８ 伝火室
１１０ ハウジング
１１１ ガス排出孔
１１２ 上側容器
１１３ 下側容器
１２０ ガス発生剤
１２１ 金属リング
１２２ 導電ピン
１２３ 接合部
１２４ 接合部
１２９ 貫通孔
１３０ 伝火薬
１４０，１４０Ａ イニシエータ装置
１４１ 周壁
１４２ 頂壁部
１４３ 開口
１４４ 火薬収容部
１５０ 筐体
１５１ 動作対象
１８０ 内部空間
１８３ 周壁
１８４，１８４Ａ 延設部
２１０，２２０，２３０，２４０ 放電ギャップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】