JP2000292098A - スクイブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コスト低減を図るとともに、環境
に優しいスクイブを提供することにある。 【解決手段】 本発明は、コップ状の管体２と、管体２
内に収納される着火薬３と、塞栓４と、通電により発熱
する電橋線７とを含んでなるスクイブである。そして、
管体２と塞栓４とを樹脂にて形成する。又管体２と塞栓
４とは、着火薬３と電橋線７とを接圧状態で封じる嵌込
み構造となしたものである。そして、着火薬３として
は、ジルコニウムを成分に持ち、粉状又は顆粒状にした
ものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス発生器に用い
られるスクイブに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を
保護するものとしては、シートベルトプリテンショナー
やエアバッグ等が知られている。これらプリテンショナ
ー等は、ガス発生器から導入される多量のガスにて作動
して乗員を保護するものである。又ガス発生器は、スク
イブ（点火器）とガス発生剤等を備え、衝突時にスクイ
ブを発火させることで、ガス発生剤を着火燃焼して急速
に多量のガスを発生させる。

【０００３】ガス発生器に用いられるスクイブとして
は、ガラスハーメチックやセラミックス等からなる塞栓
と、着火薬を収納する金属製の管体（コップ体）とを備
え、塞栓を管体内に嵌挿して着火薬を封じる構造を採用
するものがある。又管体の開口側をモールド樹脂にてシ
ールして水や空気等が内部に浸入（リーク）することを
防いでいる。このスクイブは、管体内に装着され着火薬
に接圧される電橋線を備え、該電橋線を通電発熱するこ
とで着火薬を発火させる。

【０００４】従来のスクイブでは、ガラスハーメチッ
ク、セラミックス等を用いているので、製造コストの高
騰を招いていた。近年におけるエアバッグの普及によっ
て、ガス発生器の低コスト化が要望されつつあり、これ
に伴ってスクイブ自体のコスト低減を図る必要がある。

【０００５】コスト低減を図ったスクイブの一例として
は、図５に示す如く着火薬１０３を収納するコップ状の
管体１０２と、該管体１０２開口側に嵌挿され着火薬１
０３を封じる塞栓１０４とを、プラスチック樹脂にて形
成したものがある。又塞栓１０４には、該塞栓１０４を
貫通する一対の導電ピン１０５，１０６が設けられてい
る。各導電ピン１０５，１０６は、管体１０２内に突出
して先端に電橋線１０７を電気的に接続している。電橋
線１０７は着火薬１０３に接する点火玉１０８にて覆わ
れている。点火玉１０８は発火感度に優れたもので構成
され、電橋線１０７の発熱により点火して、着火薬１０
３を発火燃焼させるものである。樹脂製のスクイブは、
ガス発生器に装着され、衝突センサからの衝突信号（通
電）によって電橋線１０７を発熱して、点火玉１０８を
点火させ、続いて着火薬１０３を発火燃焼させる。そし
て、着火薬１０３の燃焼による火炎等をガス発生器内に
噴出されることで、ガス発生剤を着火燃焼させるもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の樹脂製スクイブ
では、発火方式として、電橋線１０７によって点火玉１
０８を点火させ、続いて着火薬１０３を発火するもの
で、電橋線１０７と着火薬１０３を直接接触（接圧）さ
せる方式を採用していない。この様に、直接接触の方式
を採用しないのは、 樹脂製の管体１０２と塞栓１０４の嵌挿では、電橋線
１０７と着火薬１０３との面圧を長期の間一定に保つよ
う接圧できないこと、 樹脂製の管体１０２と塞栓１０４の嵌挿では、これら
の隙間から水蒸気等が浸入（リーク）して、電橋線１０
７を腐食する恐れがあること、等の理由からである。
尚、電橋線１０７と着火薬１０３とを接圧するのは、接
触面積を増加させて、電橋線１０７の発熱のみで充分に
着火薬１０３を発火させるためである。

【０００７】従って、従来の樹脂製スクイブでは、着火
薬１０３を効率よく発火するために、電橋線１０７を点
火玉１０８で被覆する必要があり、この点火玉１０８だ
け製造コストの上昇を招いていた。この点火玉１０８の
被覆は、通常、電橋線１０７に対して数回に分けてディ
ッピングして行なわれ、製造コストや作業コストの高騰
をきたすことになる。又電橋線１０７を断線しないよう
に、ディッピングする必要もある。又、点火玉１０８
は、通常、鉛等の有害な重金属を含有するものが用いら
れ、近年の環境問題の意識から、有害物質を使用しない
スクイブが要望されつつある。このように、近年、エア
バッグ、シートベルトプリテンショナー用のガス発生器
については、低コストの要望が強く、低コスト化が求め
られるとともに、有害物質（鉛等）を使用しないものが
求まれつつある。

【０００８】本発明は、コスト低減を図るとともに、環
境に優しいスクイブを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のスクイブは、従
来の樹脂製スクイブで採用していない、直接接触（圧
接）方式に着目して、製造コストの低減を果たしたもの
である。

【００１０】本発明のスクイブは、管体と塞栓とを樹脂
にて形成すること、管体と塞栓とを着火薬と電橋線とを
接圧状態で封じる嵌込み構造とすること、を構成要素と
する。これで、管体と塞栓とを樹脂にて形成しても、着
火薬と電橋線とを直接接触させる方式を採用でき、該電
橋線の発熱のみにて着火薬を発火できる。又、着火薬と
電橋線との面圧を長期の間一定に保つこともできる。従
って、従来の樹脂製スクイブの如く電橋線を点火玉で被
覆する必要がなくなり、以て製造コストの低減を図るこ
とが可能となる。又、鉛等の有害物質を含む点火玉を要
しないため、環境に優しい樹脂製スクイブを提供でき
る。

【００１１】又、着火薬としては、電橋線の発熱のみで
発火するもので、例えばジルコニウムを成分に持ち、粉
状又は顆粒状にしたものを用いる。これで、着火薬と電
橋線との接触面積を増加できることから、シルコニウム
を成分に持つ着火薬を、電橋線の発熱のみで発火させる
ことができる。

【００１２】本発明のスクイブは、塞栓を樹脂にて形成
すること、管体と塞栓とを着火薬と電橋線とを接圧状態
で封じる嵌め込み構造とすること、を構成要素とする。
これで、着火薬と電橋線とを直接接触させる方式を採用
でき、該電橋線の発熱のみにて着火薬を発火できる。従
って、従来の樹脂製スクイブの如く電橋線を点火玉で被
覆する必要がなくなり、以て製造コストの低減を図るこ
とが可能となる。又、管体を金属にて形成するもので、
金属は樹脂の管体に比して通常コストアップに繋がる
が、プレス成形等によって連続製造すればコスト上昇を
抑えることがきる。しかも、金属製の管体により、着火
薬と電橋線の接圧を確実にでき、これらの面圧を長期の
間、確実に保つことができる利点を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態におけるスクイ
ブについて、図面を参照して説明する。本発明のスクイ
ブは、従来の樹脂スクイブ（図５参照）の採用しない、
着火薬と電橋線とを直接接触（圧接）させる方式を採用
することで、製造コストの低減等を図ったものである。

【００１４】図１及び図２のスクイブ１（点火器）は、
コップ状の管体２と、軸状の塞栓４とを樹脂にて形成し
たものであって、管体２内に収納される着火薬３と、一
対の導電ピン５，６と、着火薬３を発火させる電橋線７
とを含んで構成される。

【００１５】コップ状の管体２は、その開口２ａ側で拡
径する段付き形状に形成され、例えばＰＢＴ（ポリブチ
レンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）、ＰＡ６（ナイロン６）、ＰＡ６６（ナイロン
６６）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＰＯ
（ポリフェニレンオキシド）等の樹脂であってガラス繊
維（補強材）等を含有するものからなる。この管体２
は、円筒状のコップ体１１と、該コップ体１１の開口か
らテーパ状に拡径する段付き部１２と、該段付き部１２
に連続する円筒体１３とで構成され、内外周を段付き形
状となしている。又コップ体１１の内周には、環状の内
溝１４が形成され、コップ体１１の底（管体２の底２
ｂ）には薄くされた破裂部１５を有している。この破裂
部１５は着火薬３の発火燃焼による管体２の内圧上昇に
より破裂して、着火薬３の火炎を外部に噴出させるもの
である。又円筒体１３の開口端（管体２の開口２ａ端）
は、その外周から内周に向かってテーパ状に縮径する形
状にされている。

【００１６】着火薬３は、管体２内の底２ｂ側に収納さ
れている。着火薬３の具体的なものとしては、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、過塩素酸カリウム
（ＫＣｌＯ₄ ）を成分に持ち、バインダとしてフッ素ゴ
ムやニトロセルロースなどを用いたものを使用する。こ
のジルコニウム、タングステン、過塩素酸カリウムの含
有量（重量比）は、電橋線７の発熱にて充分に着火薬３
を発火できるものであって、例えばＺｒ：Ｗ：ＫＣｌＯ
₄ ＝３：３．５：３．５とする。又着火薬３は、電橋線
７との接触面積を多くするために、粉状又は顆粒状にす
ることが好ましい。

【００１７】軸状の塞栓４は、管体２内周の段付き形状
に接触しつつ嵌挿できる、段付き形状に形成され、例え
ばＰＢＴ、ＰＡ６、ＰＡ６６等の樹脂であってガラス繊
維（補強材）等を含有するものからなる。この塞栓４
は、例えばモールド（金型）内に樹脂を射出することで
成形され、この成形時に各導電ピン５，６をモールド内
に配することで、各導電ピン５，６を一体的に保持す
る。この塞栓４は、軸体１６と、該軸体１６端からテー
パ状に拡径する段付き部１７と、該段付き部１７に連続
するフランジ軸体１８とで構成され、外周を段付き形状
となしている。又軸体１６の外周には、管体２の内溝１
４に嵌め込まれる突起１９が形成されている。フランジ
軸体１８には、軸体１６の反対側に向かってテーパ状に
縮径する段付き部２１が形成され、該段付き部２１に連
続して一対のリブ爪２０が延びている。各リブ爪２０は
互いに１８０度の角度を隔てて形成され、外周にリブ突
起２２を有している。

【００１８】各導電ピン５，６は、塞栓４に保持されて
いる。各導電ピン５，６は、塞栓４の軸心に沿って並設
され、塞栓４の樹脂によって電気的に絶縁されている。
これら各導電ピン５，６は、軸体１６先端から各リブ爪
２０内まで延びて、塞栓４を貫通している。尚、各導電
ピン５，６は各リブ爪２０に対して９０度の角度を隔て
て位置している。電橋線７は、軸体１６側の各導電ピン
５，６先端に電気的に接続されている。この電橋線７
は、各導電ピン５，６に対する通電により発熱して、着
火薬３を発火させる。電橋線７の形状は、着火薬３（ジ
ルコニウム）を発火できる長さ、厚さ、幅等の寸法を有
し、その電気抵抗が調整されている。

【００１９】上述の如きスクイブ１は、例えば塞栓４を
電橋線７側（軸体１７側）から管体２内に嵌挿すること
で組み立てられる。

【００２０】塞栓４を管体２内に嵌挿すると、軸体１６
外周とコップ体１１内周、及びフランジ軸体１８外周と
円筒体１３内周とが接触する。そして、塞栓４の段付き
部１７が管体２内の段付き部１２に当接すると、突起１
９と内溝１４とが嵌まり合って塞栓４と管体２とを一体
化する。これで、塞栓４と管体２とは、該管体２の底２
ｂ側から開口２ａまで接触し、接触面積の増加によるシ
ール性が高められて、電橋線７と着火薬３とを一定の面
圧にて接圧状態で封じる嵌込み構造となる。

【００２１】スクイブ１は、各導電ピン５，６に通電し
て電橋線７を発熱させると、この発熱のみでジルコニウ
ムを過塩素酸カリウムとともに発火させ、続いて着火薬
３全体を発火燃焼できる。そして、着火薬３の燃焼によ
り内圧が上昇して、管体２の破裂部１５を破裂させて、
着火薬３の火炎を外部に噴出させる。このとき、管体２
と塞栓４とは、相互の接触面積を増加させることで、電
橋線７と着火薬３とを一定の面圧にて接圧することか
ら、電橋線７の発熱のみで着火薬３を素早く、充分に発
火燃焼させれる。

【００２２】この様に、本発明のスクイブ１では、着火
薬３と電橋線７とを接圧させる構造となし、着火薬３を
ジルコニウムを成分に持つ、粉状又は顆粒状とすること
で、電橋線７の発熱のみで着火薬３を発火できる。従っ
て、従来の図５の如く電橋線を点火玉で覆う必要がなく
なり、スクイブ１を簡単な構造で安価に提供できる。
又、塞栓４と管体２との接触面積を増加させることは、
各部材の熱膨張等の変形を規制でき、電橋線７と着火薬
３との接圧状態を長期に亘って確保できる。

【００２３】尚、管体２と塞栓４との接触面積を増加さ
せることで、シール性を向上できる。従って、スクイブ
１（管体２、塞栓４）を樹脂にて製造しても、管体２と
塞栓４間から空気や水等が侵入して着火薬３等に接触す
ることがなく（リークすることがなく）、耐環境性能に
対する信頼性を高めることができ、又長期の耐用年数に
わたって性能を保証できる。又、管体２と塞栓４とのシ
ール性を向上する構造としては、管体２内周と塞栓４外
周との間に接着剤を塗布すること、管体２内周と塞栓４
外周との間にＯリング、環状パッキン等のシール材を介
装すること、により達成できる。

【００２４】又、管体２の強度を高めて、着火薬３と電
橋線７との接圧状態を確実なものとする構造としては、
図３の如く金属製カップ３０（開口３０ａ側で拡径する
段付き形状）を被せて樹脂と金属からなる二重筒構造に
しても良い。金属製カップ３０の底３０ｂには、管体２
の破裂部１５を通して着火薬３の火炎を外部に噴出させ
る噴出穴３１を形成する。これで、樹脂の熱膨張等によ
る変形を金属製カップ３０にて規制でき、着火薬３と電
橋線７との接圧を確実なものとできる。又、同様な理由
から管体２を、金属のみにてコップ状に形成しても良
い。そして、金属製の管体２は、金属プレートをプレス
成形等によって連続製造することで、コスト低減を図る
ことが望ましい。従って、管体２を金属等で形成して
も、従来の図５の如く電橋線を点火玉で覆う必要がなく
なり、スクイブ１を簡単な構造で安価に提供できる。

【００２５】次に、本発明のスクイブ１が用いられたガ
ス発生器Ｇの例について説明する。図４のガス発生器Ｇ
は、スクイブ１と、スクイブ１を装着するホルダ５２
と、ガス発生剤６１と、金属製のカップ体６２とで構成
される。

【００２６】ホルダ５２は、ホルダ本体５３と、ホルダ
本体５３端から突出するカシメ突起５４とでなる。又ホ
ルダ５２には、カシメ突起５４端に開口してホルダ本体
５３に向かって２段階で縮径する段付きの装着穴５５が
形成されている。この装着穴５５はホルダ本体５３端
（カシメ突起５４と反対側）に開口する収納穴５６に連
通している。又カップ体６２内には、燃焼によりガスを
発生させるガス発生剤６１が装填されている。このカッ
プ体６２の底６２ｂには、ガス発生剤６１の燃焼により
発生するガスを外部（シートベルトプリテンショナー）
に放出するガス放出孔６２ａが形成されている。ガス放
出孔６２ａはアルミ等の薄膜状のバーストプレート６３
により閉鎖されている。

【００２７】そして、スクイブ１は、管体２の開口２ａ
側（各リブ爪２０側）から装着穴５５内に装入して、装
着穴５５開口側の第１段部５９上に管体２の開口２ａ端
を部分的に当接させることで、ホルダ５２内に装着す
る。この状態で、スクイブ１は、管体２の円筒体１３が
装着穴５５内に位置され、又管体２の開口２ａ端（テー
パ形状）と塞栓４の段付き部２１（テーパ形状）とが第
２段部５８上にあるシールリング５７に弾接される。
又、塞栓４の各リブ爪２０が装着穴５５を貫通して、各
導電ピン５，６とともに収納穴５６内に突出される。

【００２８】続いて、カシメ突起５４の先端を、径内方
（スクイブ１側）に折り曲げることで、管体２外の段付
き部１２をカシメる。このとき、カシメ突起５４の長さ
を調整することで、管体２外の段付き部１２であって、
塞栓４のフランジ軸体１８外側の部位にてカシメること
が好ましい。この様な構造にすると、カシメ力を管体２
の開口２ａ側に向けて作用させることができ、塞栓４を
撓めるように作用することを低減できる。従って、各導
電ピン５，６から塞栓４の樹脂が剥離して隙間を生じさ
せることがなく、空気や水の侵入を極力低減させること
が可能となる。又、管体２をカシメることは、電橋線７
と着火薬３との接圧状態を充分に確保することが可能と
なる。

【００２９】スクイブ１を、ホルダ５２に装着、カシメ
た後に、自動車等に組み込むまで安全のため、収納穴５
６内にショーティング・クリップ６０等を装入して、各
リブ爪２０のリブ突起２２との係合により各導電ピン
５，６を短絡させる。

【００３０】そして、ホルダ５２をスクイブ１側からカ
ップ体６２内に装入することでガス発生器Ｇに組み立て
られる。カップ体６２の開口側はホルダ５２のカシメ突
起５４外に嵌め込まれて、ホルダ本体５３にカシメられ
る。

【００３１】このガス発生器Ｇは、スクイブ１の各導電
ピン５，６に通電することで、電橋線７の発熱により着
火薬３を発火燃焼させ、スクイブ１からの火炎によりガ
ス発生剤６１を着火燃焼して多量のガスを発生させる。
続いて、カップ体６２内で発生した多量のガスは、該カ
ップ体６２の内圧上昇にて破られたバーストプレート６
３、ガス放出孔６２ａを通して上記シートベルトプリテ
ンショナーに導かれる。これで、シートベルトプリテン
ショナーが高圧のガスによって作動され、シートベルト
を締め付けるものである。

【００３２】この様に、安価に製造できるスクイブ１を
ガス発生器Ｇに用いると、ガス発生器Ｇ自体の製造コス
トも低減できる。又、樹脂製スクイブ１をガス発生器に
適用しても、確実に着火薬３を発火させて、ガス発生剤
６１を着火燃焼できる。従って、ガス発生器Ｇのコスト
低減を図るとともに、信頼性を確保することも可能とな
る。

【００３３】尚、スクイブ１においては、自動車の衝突
によりエアバッグを展開膨張させるガス発生器に適用す
ることもできる。このガス発生器は、運転席用のもの、
助手席又は側面衝突用のものがあり、ガス発生剤を燃焼
させることで発生するガスによってエアバッグを膨張展
開させる。スクイブ１は、ガス発生器のハウジング（円
筒体）内に装着される。ハウジング内には、ガス発生剤
やフィルタ等が配置され、スクイブ１による火炎にて伝
火剤を介し又は直接ガス発生剤を燃焼させて、エアバッ
グを展開膨張する多量のガスを発生させる。

【００３４】

【発明の効果】本発明のスクイブでは、着火薬と電橋線
とを接圧させる構造となし、着火薬をジルコニウムを成
分に持ち、粉状又は顆粒状としたので、管体と塞栓とを
樹脂にて形成しても、着火薬と電橋線とを直接接触させ
る方式を採用でき、該電橋線の発熱のみにて着火薬を発
火できる。又、着火薬と電橋線との面圧を長期の間一定
に保つこともできる。従って、従来の樹脂製スクイブの
如く電橋線を点火玉で被覆する必要がなくなり、以て製
造コストの低減を図ることが可能となる。又、点火玉を
要しないことは、該点火玉に含有される有害物質（鉛
等）を使用しないものとなし、以て環境に優しい樹脂製
スクイブを提供できる。又、着火薬を粉状又は顆粒状に
すると、電橋線に接圧する着火薬の接触面積を大きくで
き、容易に発火燃焼できる。特に、ガス発生器に適用す
ると、ガス発生器自体のコスト低減も図ることが可能と
なる。

【００３５】本発明のスクイブでは、塞栓を樹脂にて形
成し、管体を金属にて形成することで、樹脂による熱膨
張等の変形を金属にて規制でき、着火薬と電橋線とを接
圧させる構造となし、着火薬をジルコニウムを成分に持
ち、粉状又は顆粒状とすることで、発火信頼性を確保で
きる。又、従来の如く、電橋線を点火玉で覆う必要がな
くなるので、例え管体を金属で形成しても、製造コスト
の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクイブを示す組立図である。

【図２】スクイブを示す分解図である。

【図３】スクイブの変形例を示す組立図である。

【図４】スクイブを、ガス発生器に適用した具体例を示
す図である。

【図５】従来のスクイブを示す図である。

【符号の説明】

１ スクイブ ２ 管体 ３ 着火薬 ４ 塞栓 ５ 導電ピン ６ 導電ピン ７ 電橋線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 浩志 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内 Ｆターム(参考） 3D018 MA02 MA05 3D054 DD22 DD28 DD33 FF20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コップ状の管体（２）と、該管体（２）
   内に収納される着火薬（３）と、塞栓（４）と、通電に
   より発熱する電橋線（７）と、を含んでなり、 前記管体（２）と前記塞栓（４）とを、樹脂にて形成
   し、 前記管体（２）と前記塞栓（４）とは、前記着火薬
   （３）と前記電橋線（７）とを接圧状態で封じる嵌込み
   構造としてなるスクイブ。
2. 【請求項２】 前記着火薬（３）は、前記電橋線（７）
   の発熱にて発火する成分を持ち、粉状又は顆粒状とした
   ものである請求項１に記載のスクイブ。
3. 【請求項３】 前記着火薬（３）は、ジルコニウムを成
   分に持つものである請求項１又は請求項２に記載のスク
   イブ。
4. 【請求項４】 コップ状の管体（２）と、該管体（２）
   内に収納される着火薬（３）と、塞栓（４）と、通電に
   より発熱する電橋線（７）と、を含んでなり、 前記塞栓（４）を樹脂にて形成し、 前記管体（２）と前記塞栓（４）とは、前記着火薬
   （３）と前記電橋線（７）とを接圧状態で封じる嵌込み
   構造としてなるスクイブ。
5. 【請求項５】 前記管体（２）は、金属にて形成してな
   る請求項４に記載のスクイブ。
6. 【請求項６】 前記着火薬（３）は、前記電橋線（７）
   の発熱にて発火する成分を持ち、粉状又は顆粒状とした
   ものである請求項４又は請求項５に記載のスクイブ。
7. 【請求項７】 前記着火薬（３）は、ジルコニウムを成
   分に持つものである請求項４〜請求項６のいずれかに記
   載のスクイブ。