JP2010143562A - エアバッグ用インフレータおよびそのケースならびにエアバッグ用インフレータの製造法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定強度にバラツキが生じにくく、製造の時間とコストを低減でき、しかも爆発の危険を大幅に減少できるエアバッグ用インフレータおよびそのケースならびにエアバッグ用インフレータの製造法を提供する。
【解決手段】ケ−スは、底付きの金属製の円筒部材１と、取り付け用の金属製のフランジ２０とを備えるケ−スにおいて、円筒部材１は、その外周面にリング状の溝５を有し、フランジ２０は、その中央部分に円筒部材１が挿入される円形孔を有し、フランジの幅Ｗの中央よりも円形孔寄りのフランジ２０部分をフランジ２０の厚み方向に圧縮することで、円形孔を囲む部分が溝５の内部へ伸張し、円筒部材１とフランジ２０とが固定されている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、エアバッグ用インフレータおよびそのケースならびにエアバッグ用インフレータの製造法に関する。

エアバッグ用のガス発生器（インフレータ）としては、種々のものが存在する。たとえば、偏平型のディスクタイプインフレータ、棒状のシリンダタイプインフレータ等である。インターネットのホームページには、ディスクタイプインフレータとして図２１に示すようなものが掲載されている。すなわち、ディスクタイプインフレータ８１は、ケース８２として、開口部８３を有すると共に取り付け用のフランジ部８４を有する器状のクロージャシェル８５と、開口部８６を有するディフューザシェル８７を有する。クロージャシェル８５の内周面とディフューザシェル８７の外周面が接触する接触部８８は、その周方向全域に渡って溶接され両者が一体化される。このケース８２の全体形状は、この接触部８８からケース８２の横方向外側に延びるフランジ部８４を有する形状となる。ディフューザシェル８７は、周面において複数のガス排出口８９を有しており、ガス排出口８９は、防湿用のアルミニウムテープ９０で内側から閉塞されている。

ケース８２の内部の点火手段室９１には、着火剤９２が配置された電気式の点火器９３が収容されている。着火剤９２は、ガス発生剤９４のガス発生機能を動作させ得るものである。自動車が衝突して衝撃を受けたとき、コントロールユニットからの作動信号を受け、点火手段室９１内の点火器９３が作動点火して着火剤９２を着火燃焼させる。そして生じた火炎等が、点火手段室９１から孔９５を介して燃焼室９６に到達し、燃焼室９６に充填されたガス発生剤９４を燃焼等させる。なお、燃焼室９６は、開口部８６がクロージャシェル８５によって塞がれて形成されている。発生したガスは、アルミニウムテープ９０を破壊して、ガス排出口８９から排出され、エアバッグを膨張させる。この種のディスクタイプインフレータとしては、米国特許第６，１２６，１９７（特許文献１）のような構造のものも知られている。この特許文献１のインフレータは、フランジを有するケース部品が図２１に示すクロージャシェル８５側に配置されているものである。

図２１や特許文献１に示すエアバッグ用インフレータは、着火剤９２等をケース８２に入れた後、クロージャシェル８５とディフーザシェル８７とを、レーザー溶接等で溶接している。この溶接に当たっては、溶接強度のバラツキを抑えるため、内側に配置されるケース８２、たとえばディヒューザシェル８７の開口部８６の周面は、切削によって真円となるように成形される。これらの真円成形の後に、着火剤９２等が入れられ、クロージャシェル８５とディフーザシェル８７は接触部８８の部分で溶接される。

溶接の環境管理を一定にするため、次の作業を行う。すなわち、まず試作品を作り、その試作品を実際に着火させ爆発させる。そして、その爆発力を通常より大きくしケース８２がどの部分から破断するかを調べる。そして、破断部分が溶接部分である接触部８８以外となれば、その溶接の設定状況を含めた環境を合格としてその環境の下で商品の製造に入る。そして、その製造に当たっては、溶接を行う環境、たとえば室内温度、室内湿度、クリーン度、レーザー溶接機のパワー、パワーのかけ具合、溶接箇所管理、など種々の環境を一定範囲内となるように管理して商品を製造する。また、溶接が当初の目論見どおりなされているか否かの検査は次のようにして行う。すなわち、完成品に対する抜き取り検査を行うのだが、その抜き取り検査は、抜き取った製品を実際に着火させて爆発させる検査の他に溶接部を切断し、溶接状態を電子顕微鏡等で検査する方法が採用されている。

米国特許第６，１２６，１９７

図２１や特許文献１に記載されているディスクタイプインフレータは、ケースの形成に溶接を採用している。ところが、溶接は、その溶接強度にバラツキが生じやすく上述のように環境管理の厳格性が要求される。また完成品に対する抜き取り検査における電子顕微鏡等での確認は、時間とコストをかけて行う必要がある。この溶接強度のバラツキは、たとえばクロージャシェル８５とディフーザシェル８７の接触部８８における互いの接触の程度を全体で均一にし難いことが原因の一つとして考えられる。そのため、ケースが円筒形状をしている場合は、ケースの構成部材の真円精度が高く要求される。また、溶接は、次のような大きな問題を抱えている。すなわち、火薬等の燃焼物を入れた後で溶接を行うため、爆発が起こる危険性が生じ非常な危険を伴う。

そこで、本発明の目的は、固定強度にバラツキが生じにくく、製造の時間とコストを低減でき、しかも爆発の危険を大幅に減少できるエアバッグ用インフレータおよびそのケースならびにエアバッグ用インフレータの製造法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明のエアバッグ用インフレータは、底付きの金属製の円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを有するケースを備えるエアバッグ用インフレータにおいて、円筒部材は、その外周面にリング状の溝を有し、フランジは、その中央部分に円筒部材が挿入される円形孔を有し、フランジの幅の中央よりも円形孔寄りの部分をフランジの厚み方向に圧縮することで、円形孔を囲む部分が溝の内部へ伸張し、円筒部材とフランジとが固定され、円筒部材の開口部の先端が内側に曲がり開口部を塞ぐ蓋部材を押さえつけている。

ここで、圧縮する部分は、圧縮の前にはフランジの厚み方向に膨らんでいる部分または曲げられている部分であることが好ましい。

また、フランジは、円筒部材の底面よりも開口部に近い側に配置されていることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明のエアバッグ用インフレータのケ−スは、底付きの金属製の円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを備えるエアバッグ用インフレータのケ−スにおいて、円筒部材は、その外周面にリング状の溝を有し、フランジは、その中央部分に円筒部材が挿入される円形孔を有し、フランジの幅の中央よりも円形孔寄りの部分をフランジの厚み方向に圧縮することで、円形孔を囲む部分が溝の内部へ伸張し、円筒部材とフランジとが固定している。

ここで、圧縮する部分は、圧縮の前にはフランジの厚み方向に膨らんでいる部分または曲げられている部分であることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明のエアバッグ用インフレータのケ−スは、底付きの金属製の円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを備えるエアバッグ用インフレータのケースにおいて、円筒部材は、その上面の開口部分が底面より小さくされ、円筒部材はその外周面であって底面よりも上面に近い側にリング状の溝を有し、フランジはその中央部分に円筒部材を囲む円形孔を有し、フランジの円形孔を囲む部分が溝へ進入されている。

ここで、フランジの溝に進入した部分が溝の底面または側面に突き当たり、その底面または側面を窪ませていることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明のエアバッグ用インフレータの製造法は、金属製の底付きの円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを備えるケースを有するエアバッグ用インフレータの製造法において、円筒部材の外周面にリング状の溝を形成する溝形成工程と、その中央部分に円形孔を有する平板状のフランジを、その円形孔が円筒部材の溝を囲む位置に配置するフランジ配置工程と、フランジの幅の中央よりも円形孔寄りの部分をフランジの厚み方向に圧縮し、円形孔を囲む部分を溝の内部へ伸張させ、円筒部材とフランジとを固定するフランジ固定工程と、エアバッグを膨らませるための部材および円筒部材の開口側を塞ぐ蓋部材を円筒部材に入れる組み込み工程と、円筒部材の開口先端部分を内側にカシメて開口面積を小さくすると共に蓋部材に係合させるカシメ係合工程と、を有する。

本発明では、固定強度にバラツキが生じにくく、製造の時間とコストを低減でき、しかも爆発の危険を大幅に減少できるエアバッグ用インフレータおよびそのケースならびにエアバッグ用インフレータの製造法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るケース中の円筒部材の構成を示す正面図である。 図１に示す円筒部材の平面図である。 図１に示す円筒部材の底面図である。 図２に示す平面図のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係るケースに使用されるフランジの構成を示す平面図である。 図５に示すフランジの平面図のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態に係るケースの断面図である。 本発明の実施の形態に係るケースの製造方法を示す図で、フランジの円形孔に円筒部材が挿入される前の状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係るケースの製造方法を示す図で、フランジの円形孔に円筒部材が挿入された後の状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係るケースの製造方法を示す図で、フランジの曲げ部をプレス装置によってフランジの厚み方向（図１０のブロック矢印の方向）に押圧する状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係るインフレータが製造される様子を示す図で、インフレータの製造過程の状態の縦断面図および工程フロー図である。 本発明の実施の形態に係るインフレータの正面図である。 本発明の実施の形態に係るインフレータの平面図である。 本発明の実施の形態に係るケースに用いられる円筒部材の溝を押圧加工にて形成した場合の溝および溝部分に相当する部分を図４の右側の溝付近と同様に示す図である。 本発明の実施の形態に係るケースに使用されるフランジの第１変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るケースに使用されるフランジの第２変形例を示す図である。 本出願に先立ち、出願人が検討した検討例１のケースの製造過程を示す図である。 図１７に示す検討例１のケースを示す図である。 本出願に先立ち、出願人が検討した検討例２のケースの製造過程を示す図である。 図１９に示す検討例２のケースを示す図である。 従来のインフレータの構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るエアバッグ用インフレータ（以下、「インフレータ」と略記する。）およびそのケースの構成および製造法、ならびにインフレータの製造法およびインフレータ について、図面を参照しながら説明する。

（インフレータのケースの構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るインフレータのケース（以下、「ケース」と略記する。）を構成する円筒部材１の構成を示す正面図、図２は、図１の平面図、図３は、図１の底面図、図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。

図１、図２、図３および図４に示すように、円筒部材１は下面側が、底面２によって塞がれ上面３が開口された（底付きの）円筒状の形状をしている。円筒部材１の外周面４には、底面２よりも上面３に近い位置に深さＹ１が０．７ｍｍで、幅Ｙ２が１．９ｍｍのリング状の溝５が切削加工により形成される工程（後述する溝形成工程Ｐ１）を経ている。なお、この溝５の深さＴ１、幅Ｔ２は、上述の値でなく他の値としても良い。また、外周面４には、孔６が外周面の周方向に沿って等間隔に形成されている。この孔６は、円筒部材１の内部の中空部分と外気とが通じるのを可能としている。円筒部材１の内周面７には、これらの孔６を塞ぐためのアルミニウムからなる金属箔（図示省略）が配置されている。

なお、この円筒部材１は、上述の金属箔を除き、１部材で構成されている。この円筒部材１は、鉄等の金属製であって剛性の高い、いわゆるハイテンション材からなる平板部材を深絞り加工することによって形成されたものである。ここで、ハイテンション材（高張力鋼板）とは、引張強度が２７０Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うが、ここでは３００Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うこととする。この実施の形態では、自動車構造用熱間圧延鋼板で高張力帯鋼であるＳＡＰＨ５９０（引張強度が５９０Ｎ／ｍｍ^２）を使用しているが、他のハイテンション材を使用しても良い。

図５は、本発明の実施の形態に係るケース３０（図７参照）を構成するフランジ２０の構成を示す平面図、図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。

図５に示すように、円筒部材１への取り付け用のフランジ２０は、その厚さＨ１が１．９ｍｍの平板状とされている。フランジ２０には、その中央部分に径が６３．１０ｍｍの円形孔２１が形成されている。この円形孔２１の内径Ｒ１は、円筒部材１の外周面４の外径Ｒ２と同一となっている。この円形孔２１は、後述するように円筒部材１を囲むこととなる。そして、フランジ２０の外周部分には、４つのタブ部２２が外周に沿って等間隔に設けられている。それぞれのタブ部２２には、このケース３０（図７参照）を他の部材に取り付けるための貫通孔２３が形成されている。

そして、フランジ２０の外端２４と内端２５との距離である幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りのフランジ２０部分には、図６に示すように逆Ｕの字状に成形された曲げ部２６が円形孔２１の内端２５に沿ってリング状に形成されている。この曲げ部２６がフランジ２０の平板面から突出している突出高さＨ２は１．３５ｍｍである。なお、フランジ２０は板状の１部材で構成され、その材質は円筒部材１と同様のいわゆるハイテンション材であるが通常の鋼としてもよい。また、フランジ２０の板厚Ｈ１（１．９ｍｍ）は、円筒部材１の溝５の幅Ｙ２（１．９ｍｍ）と同寸法である。なお、板厚Ｈ１、突出高さＨ２、内径Ｒ１、外径Ｒ２の各値は、上述の各値でなく他の値としても良い。

図７は、ケース３０の断面図であり、図４に示す円筒部材１にフランジ２０が装着された状態の図である。フランジ２０の円形孔２１を囲む内端２５の部分が、円筒部材１の溝５へ進入している。その進入によって、円筒部材１とフランジ２０とが固定され、ケース３０となっている。また、溝５部分に相当する内周面７の部分は凸部を有しない曲面形状とされている。このため、円筒部材１の中に詰め物をする場合、その詰め作業がスムーズとなり、また大容量の詰め物（後述するガス発生部材６２）を入れることができる。さらに、フランジ２０の曲げ部２６は無くなっており、フランジ２０は、溝５から外周面４に対して垂直に延びるように配置されている。また、フランジ２０には、曲げ部２６の痕が目視できる程度に付いている。

また、溝５に進入した部分である内端２５が溝５の底面または／および側面に突き当たり、その底面または／および側面を窪ませている。すなわち、内端２５が溝５の奥部に食い込み、フランジ２０に周方向の力が加わってもフランジ２０が容易には回転しないようになっている。

（ケースの製造法）
図８は、フランジ２０の円形孔２１に円筒部材１が挿入する前の状態、図９は、その後の状態を示している。図８の矢印方向にフランジ２０を円筒部材１の方向へと移動させ円形孔２１に円筒部材１を挿入する。なお、円筒部材１をフランジ２０の方向へ移動させてもよく、両者を互いに近づく方向に移動させても良い。そして、図９に示すように円筒部材１の溝５とフランジ２０の内端２５とが対向する位置（円形孔２１が円筒部材１の溝５を囲む位置）に配置する（後述するフランジ配置工程Ｐ２）。

その後、図１０に示すようにプレス装置４０によってフランジ２０の曲げ部２６をフランジの厚み方向（図１０のブロック矢印の方向）に圧縮する。すると、曲げ部２６は無くなり、その代わりフランジ２０の内端２５部分が、溝５の内部へ伸張し溝５の底面である最も内側となる面を押圧し、フランジ２０は円筒部材１に固定される。これは、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りのフランジ部分である曲げ部２６をフランジ２０の厚み方向に圧縮し、円形孔２１を囲む部分を溝５の内部へ伸張させ、円筒部材２１とフランジ２０とを固定する工程であり、後述するフランジ固定工程Ｐ３に相当する。

なお、円筒部材１が無い状態では、この伸長によって、フランジ２０の円形孔２１の径が６１．６３ｍｍとなり、伸長前よりも１．４７ｍｍ小さくなる。溝５の深さＹ１が０．７ｍｍであるので、溝５が０．０７ｍｍ分（＝１．４７ｍｍ−１，７ｍｍ×２）を吸収することとなる。換言すれば、０．０７ｍｍの半分である０．０３５ｍｍ分が溝５の底面に食い込むか溝５の側面に食い込むか両者に食い込むこととなる。このようにして円筒部材１とフランジ２０とが固定される。以上で、図７に示すケース３０が製造される。なお、プレス装置４０は、プレス面４１が曲げ部２６に沿って円環状に設けられているものである。

（インフレータの製造法）
図１１は、インフレータ５０が製造される様子を示すインフレータ５０およびその製造過程の状態の縦断面図ならびに工程フロー図である。

まず、前述の溝形成工程Ｐ１と、フランジ配置工程Ｐ２と、フランジ固定工程Ｐ３を経たケース３０を用意する。そして、円筒部材１を備えたケース３０の内部にエアバッグを膨らませるための部材として、火薬等を円筒状の容器に収容した爆発部材６０および爆発部材６０を着火する着火装置である着火部材６１を、上述の爆発部材６０の円筒状の内側空間部分に配置したものを用意する。なお、以下では、爆発部材６０と着火部材６１を総称するとき、ガス発生部材６２という。そして、図１１における上からガス発生部材６２の上側を覆う金属製の蓋部材６３を用意する。この蓋部材６３は、有底の円筒形状をなしており、その底の中央には、孔６４が形成されている。以上のようにしてガス発生部材６２と蓋部材６３をケース３０の内部に配置する組み込み工程Ｐ４を行う。なお、蓋部材６３に着火部材６１を取り付けたものをケース３０に組み込むようにしても良い。

組み込み工程Ｐ４が終了した段階では、ガス発生部材６２がケース３０の底の内側に接触し、蓋部材６３の外周面とケース３０の内周面７とが密接している。ここで、蓋部材６３の下端面６５の部分は、ケース３０の孔６を塞ぐ金属箔には接触していない。また、蓋部材６３は、図１１における爆発部材６０の全部の上側面と着火部材６１の上側面の端部を押さえ付けている。着火部材６１の上側面の中央部は、蓋部材６３の孔６４があるため、蓋部材６３によって押さえ付けられていない。孔６４からは、着火部材６１に着火信号を送るための電気ケーブルが飛び出ている（図示省略）。

そして、円筒部材１の上面３付近の開口先端部分を内側にカシメて開口面積を小さくすると共に蓋部材６３の上端面６６にケース３０を係合させるカシメ係合工程Ｐ５を行う。カシメ係合工程Ｐ５によってケース３０の上面３部分がカシメ部７０となる。これによってケース３０は、カシメ部７０を有するケース３１となる。以上でインフレータ５０が製造される。このカシメによってケース３０の開口先端は、蓋部材６３の上端面に食い込む。また、このカシメによって、ケース３０の開口先端となるカシメ部７０は、内側にまるまるような形状とされるので、爆発部材６０が爆発してもカシメ係合が容易には外れないようになる。

（インフレータ５０の構成）
図１２は、インフレータ５０の正面図、図１３は、インフレータ５０の平面図である。インフレータ５０のうち、ガス発生部材６２を除く部分は、本発明の実施の形態に係るケース３１となる。また、ケース３０によって形成される円筒部材１は、ケース３１によって形成される円筒部材１Ａとなる。このケース３１は、ケース３０の上面３部分がカシメ部７０となった以外は構成が同一であるため、図１１、図１２および図１３では、変形等のない構成要素にはケース３０と同一の符号を付している。また、円筒部材１Ａの底面２は、平面状とされており、カシメ部７０によって形成された開口部７１の開口面積は、底面２の面積より小さくされている。また、底面２よりも開口部７１に近い位置にフランジ２０が配置されている。また、開口部７１は、カシメ係合工程Ｐ５の結果蓋部材６３によって塞がれている。

（インフレータ５０の動作）
インフレータ５０が、自動車の衝突等によって衝撃を受けると、自動車等が有するコントロールユニットからの作動信号を受ける。その作動信号は、蓋部材６３の孔６４およびケース３１の開口部７１を通る電気ケーブル（図示省略）を通じて着火部材６１を作動点火させる。その作動点火によって生じた火炎等により、爆発部材６１が着火燃焼される。そして、爆発部材６１が燃焼して発生したガスは、孔６を塞ぐ金属箔を破壊して、孔６から排出される。孔６から排出されたガスは、自動車用のエアバッグ等を膨らませる。また、発生したガスは、蓋部材６３を開口部７１側へ強く押しつける。しかし、カシメ部７０は、ハイテンション材をカシメて形成されているため、さらには、内側にまるまるように形成されているため、殆ど変形しない。そのため、ガス発生部材６２および蓋部材６３は、ガスが発生したときの衝撃によってケース３１から飛び出ることはない。

（本発明の実施の形態によって得られる主な効果）
本発明の実施の形態に係るケース３０、３１、インフレータ５０およびその製造法は、溶接技術を用いた技術を採用せず、円筒部材１とフランジ２０とを用い、フランジ２０の内端２５部分が、溝５の内部へ伸張し溝５の底面を押圧固定する技術によって円筒部材１とフランジ２０を固定している。この技術は、溶接のような厳格な環境管理は必要とされない。加えて、溶接に比べ、固定強度にバラツキが生じにくい。また、本発明の実施の形態に係る固定技術を採用したケース３０のフランジ２０の固定強度は、溶接技術を採用したケースの溶接部の固定強度よりも約１．５倍大きな固定強度が得られている。よって、この押圧固定技術は、２つの部材を一体化させる際に大きな固定強度が要求されるエアバッグに用いることができる。

また、本発明の実施の形態に係る円筒部材１とフランジ２０の押圧固定技術は、予め決まっている形状の円筒部材１とフランジ２０を作製し、両者を所定の位置関係にした状態で曲げ部２６に対しプレス加工するものである。よって、本形態の押圧固定技術は、溶接技術を用いた技術よりも飛躍的に製造工程の煩雑さ、製造コストを抑制できる。また、溶接技術では熱、火花、振動等の発生が避けられないため、ガス発生部材６２を円筒部材１の内部へ挿入した状態での溶接は大きな危険を伴うが、本形態の押圧固定技術はきわめて安全である。

また、本発明の実施の形態に係るケース３０、３１、インフレータ５０およびその製造法では、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りの曲げ部２６をフランジ２０の厚み方向に圧縮して製造している。そのため、曲げ部２６が平滑になる分だけ、フランジ２０の内端２５が溝５の内側へと伸張する。仮に、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも外端２４寄りに曲げ部２６を形成し曲げ部２６をフランジ２０の厚み方向に圧縮すると、フランジ２０の径を大きくする方向にフランジ２０の外端２５が伸張しがちとなり、フランジ２０の内端２５が溝５の内側へは伸張しない危険性が高くなる。

また、本発明の実施の形態に係るケース３０、３１およびインフレータ５０は、フランジ２０が 溝５から外周面４に対して垂直に延びるように配置されている。このため、円筒部材１内の圧力が高まり、円筒部材１が膨らんだとしてもフランジ２０が取れやすくなることはない。また、フランジ２０に曲がっている部分、すなわち曲げの起点となる部分が殆ど無い。よって、フランジ２０自身の曲げ強度が高まるとともに、ケース３０、３１全体の曲げに対する強度が高まる。

また、本発明の実施の形態に係るケース３０、３１およびインフレータ５０は、円筒部材１とフランジ２０が共に１部材で構成されている。そのため、円筒部材１とフランジ２０のそれぞれに部材同士の結合部が無い。そのため、円筒部材１とフランジ２０のそれぞれが衝撃等に対し高強度であるとともに、ケース３０、３１全体の衝撃等に対する強度が高まる。

また、本発明の実施の形態に係るケース３０、３１、インフレータ５０およびその製造法では、フランジ２０の厚みを溝５の幅と同一寸法としている。そのため、フランジ２０の内端２５と溝５が密に嵌合し、溝５の幅方向にフランジ２０が動くのを抑制でき、ケース３０、３１およびインフレータ５０について、その方向へのフランジ２０への荷重または衝撃に対する強度が高まる。

また、本発明の実施の形態に係るインフレータ５０およびその製造法では、 底面２よりもカシメ部７０に近い位置にフランジ２０が配置されている。そのため、爆発部材６１が燃焼してガスが発生し、円筒部材１Ａが膨らむ等の変形するような衝撃があった場合にフランジ２０は、底面２側が膨らみやすくしカシメ部７０側が変形しようとするのを抑え込む。そのため、カシメ部７０は、蓋部材６３との係合を維持し蓋部材６３が飛び出るのを防止する。

また、本発明の実施の形態に係るケース３０、３１、インフレータ５０およびその製造法では、溝５に進入した部分である内端２５が溝５の底面および／または側面に突き当たり、その底面および／または側面を窪ませている。そのため、円筒部材１とフランジ２０とが互いに係合しながら押圧されていることとなり、より両者の固定強度が高くなる。

（他の形態）
以上、本発明の実施の形態におけるケース３０、３１およびインフレータ５０の製造法について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。

本発明の実施の形態に係るインフレータ５０は、底付きの金属製の円筒部材１と、取り付け用の金属製のフランジ２０とを有するケース３１を備えるインフレータ５０において、円筒部材１は、その外周面にリング状の溝５を有し、フランジ２０は、その中央部分に円筒部材１が挿入される円形孔２１を有し、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りのフランジ２０部分をフランジ２０の厚み方向に圧縮することで、円形孔２１を囲む部分が溝５の内部へ伸張し、円筒部材１とフランジ２０とが固定され、円筒部材１の開口部となる上面３の先端が内側に曲がり開口部７１を塞ぐ蓋部材６２を押さえつけている。

本発明の実施の形態に係るケ−ス３０は、底付きの金属製の円筒部材１と、取り付け用の金属製のフランジ２０とを備えるケ−ス３０において、円筒部材１は、その外周面にリング状の溝５を有し、フランジ２０は、その中央部分に円筒部材１が挿入される円形孔２１を有し、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りのフランジ２０部分をフランジ２０の厚み方向に圧縮することで、円形孔２１を囲む部分が溝５の内部へ伸張し、円筒部材１とフランジ２０とが固定されている。

ここで、溝５は、円筒部材１とフランジ２０の固定強度を高めるように作用している。よって、要求される固定強度がそれ程大きくない場合は、溝５を設ける必要がない場合もある。また、金属製の円筒部材１と金属製のフランジ２０は、ともにハイテンション材をその材質として用いているが、いずれか一方または両者をその他の金属、たとえば銅等を用いることとしても良い。さらに、カシメ部７０は、蓋部材６３に係合させているが、他の部材、たとえば着火部材６１に係合させても良い。さらに円形孔２１は、フランジ２０の中央部分に形成されている必要は無く、フランジ２０の端の部分等に形成されていても良い。

ここで、圧縮する部分は、圧縮の前にはフランジ２０の厚み方向に膨らんでいる部分または曲げられている部分である曲げ部２６とするのが好ましい。しかし、膨らんでる部分や曲げ部２６は、必須の構成要素ではないので省略することができる。すなわち、フランジ２０は、単なる平板状であってもよい。このような場合、平板状のフランジの圧縮されるべき部分を圧縮することによって、内端２５は溝５の内部へと伸張し、溝５の底面を強固に押圧できるためである。

また、フランジ２０は、円筒部材１の底面２よりも開口部に近い側に配置されている。しかし、このような構成は、必須の構成要素ではないので省略することができる。たとえば、フランジ２０は、円筒部材１の開口部（上面３、開口部７１）よりも底面２に近い側に配置されていたり、開口部と底面２の中間位置に配置されていても良い。

本発明の実施の形態に係るケ−ス３０は、底付きの金属製の円筒部材１と、取り付け用の金属製のフランジ２０とを備えるケース３０において、円筒部材１は、その上面の開口部７１が底面２より小さくされ、円筒部材１はその外周面であって底面２よりも上面に近い側にリング状の溝５を有し、フランジ２０はその中央部分に円筒部材１を囲む円形孔２１を有し、フランジ２０の円形孔２１を囲む部分が溝５へ進入している。

ここで、溝５は、円筒部材１とフランジ２０の固定強度を高めるように作用している。よって、要求される固定強度がそれ程大きくない場合は、溝５を設ける必要がない場合もある。溝５を設けない場合、フランジ２０の円形孔２１を囲む部分が円筒部材１の外周面に食い込む構成とするのが好ましい。

ここで、フランジ２０の溝５に進入した部分（内端２５）が溝５の底面および／または側面に突き当たり、その底面および／または側面を窪ませている。しかし、このような構成は、必須の構成要素ではないので省略することができる。たとえば、内端２５は、溝５の底面にただ単に接触するだけで底面にも側面にも食い込まないようにしても良い。

本発明の実施の形態に係るインフレータ５０の製造法は、金属製の底付きの円筒部材１と、取り付け用の金属製のフランジ２０とを備えるケース３０を有するインフレータ５０の製造法において、円筒部材１の外周面にリング状の溝５を形成する溝形成工程Ｐ１と、その中央部分に円形孔２１を有する平板状のフランジ２０を、その円形孔２１が円筒部材１の溝５を囲む位置に配置するフランジ配置工程Ｐ２と、フランジ２０の幅Ｗの中央Ｔよりも円形孔２１寄りのフランジ２０部分をフランジ２０の厚み方向に圧縮し、円形孔２１を囲む部分を溝５の内部へ伸張させ、円筒部材１とフランジ２０とを固定するフランジ固定工程Ｐ３と、エアバッグを膨らませるためのガス発生部材６２および円筒部材１の開口側を塞ぐ蓋部材６３を円筒部材１に入れる組み込み工程Ｐ４と、円筒部材１の開口先端部分を内側にカシメて開口面積を小さくすると共に蓋部材６３に係合させるカシメ係合工程Ｐ５と、を有する。

この製造方法において、組み込み工程Ｐ４を溝形成工程Ｐ１の前に行ったりフランジ配置工程Ｐ２の前に行ったりフランジ固定工程Ｐ３の前に行っても良い。また、溝形成工程Ｐ１を省略しても良い。さらに、カシメ係合工程Ｐ５において、カシメ部７０は、蓋部材６３に係合させているが、着火部材６１に係合させても良いし、蓋部材６３と着火部材６１の双方に係合させても良い。さらに円形孔２１は、フランジ２０の中央部分に形成されている必要は無く、フランジ２０の端の部分等に形成されていても良い。さらに、フランジ２０は、平板状ではなく曲がった形状等の形状とされていても良い。

また、溝５は切削加工によって形成され、溝５部分に相当する内周面７は凸部を有しない曲面形状とされている。しかし、溝５は切削加工によらず、ロールを用いたカシメ加工等の押圧加工によることとしても良い。押圧加工にて溝５を形成すれば、溝５部分に相当する内周面７は凸部を有することが多い。図１４には、押圧加工にて溝５に相当する溝５Ａを円筒部材１Ｂの外周面４Ａに形成した場合の溝５Ａおよび溝５Ａ部分に相当する円筒部材１Ｂの内周面７を示す。溝５Ａ部分に相当する内周面７に凸部８が形成されていることがわかる。

また、フランジ２０の厚みは溝５の幅と同一寸法でなくても良い。たとえば、フランジ２０の厚みを溝５の幅寸法よりも小さくすることで、曲げ部２６の圧縮時の円筒部材１とフランジ２０の位置関係の精度に許容差を設けることができる。また、フランジ２０の厚みを溝５の幅寸法よりも大きくしても良い。その場合、溝５の開口部が底面よりも幅広のテーパーを設けることが好ましい。

また、円筒部材１の孔６および孔６を塞ぐ金属箔、フランジ２０のタブ部２２および貫通孔２３は、必須の構成要素ではないため、省略することができる。また、孔６を設ける場合であっても、それを塞ぐ部材は、アルミニウム以外の素材のものを用いても良く、また金属箔に限られず樹脂材料等を用いることができる。また、フランジ２０のタブ部は４つとしているが、３つ、５つ、６つ、７つ、８つ等他の個数としても良い。さらに、フランジ２０の厚み、曲げ部２６の平板面からの突出高さ、円形孔２１の径等の各寸法は、適宜変更できる。

また、円筒部材１は、金属箔を除き１部材で構成され、フランジ２０も１部材で構成されているが、両者とも２部材以上で構成されるようにしても良い。ただし、両者の固定強度を高く維持するためには、両者それぞれが１部材で構成されるようにすることが好ましい。

また、ガス発生部材６２および蓋部材６３の形状等は、図１１に示すもの以外のものとすることができる。たとえば、蓋部材６３は底付き円筒状ではなく、単なる平板状とし、その中央に孔６４を設けたものとしても良い。また、蓋部材が無く着火部材６１が蓋部材を兼ねるものとしても良い。

また、曲げ部２６は、逆Ｕ字状に曲げられているが、Ｕ字状としたり、Ｖ字状としたり等、別の形状に曲げられていても良いし、膨らみを持たせた形状としても良い。図１５および図１６は、本発明の実施の形態に係るフランジ２０の変形例を示す図であって、ケース３０の製造過程を示す図１０に相当する図である。なお、図１０の右側の溝５とその付近に相当する部分のみを示している。

図１５は、曲げ部２６の代わりに膨らみ部２６Ａを曲げ部２６と同じ位置でかつフランジ２０Ａの両面側に形成した第１変形例を示している。そして、この例ではフランジ２０Ａに対して、フランジ２０Ａの厚み方向（ブロック矢印の方向）からプレス装置４０Ａによって両膨らみ部２６Ａを押圧する。フランジ２０Ａは、膨らみ部２６Ａを有すること以外は、フランジ２０と同一の構成である。膨らみ部２６Ａを圧縮することによって、フランジ２０における内端２５に相当する内端２５Ａが溝５の内部へと進入し、溝５の底面などを押圧して円筒部材１とフランジ２０Ａが固定され、図７に示すのと同様なケース３０が製造される。ケース３０のフランジ２０には、曲げ部２６の痕が目視できる程度に残っているが、フランジ２０Ａを有するケース３０は、膨らみ部２６Ａの痕は目視できない程度である。よって、フランジ２０Ａを有するケース３０は、フランジ２０を有するケース３０よりも見た目が良好である。

図１７は、フランジ２０における曲げ部２６を無くした平板状のフランジ２０Ｂを利用する第２変形例を示している。そして、この例では、フランジ２０Ｂの厚み方向（ブロック矢印の方向）からプレス装置４０Ｂの尖り部４０Ｂ１によってフランジ２０における曲げ部２６に相当する位置を押圧する。フランジ２０Ｂは、フランジ２０における曲げ部２６を無くしたこと以外は、フランジ２０と同一の構成である。フランジ２０Ｂの円形孔２１寄りの位置を押圧することによって、フランジ２０における内端２５に相当する内端２５Ｂが溝５の内部へと進入し、溝５の底面などを押圧して円筒部材１とフランジ２０Ｂが固定され、図７に示すのと同様なケース３０が製造される。なお、尖り部４０Ｂ１は、フランジ２０における曲げ部２６の存在位置に沿って円環状に配置されている。溝５に進入した状態でのフランジ２０Ｂは、尖り部４０Ｂ１によって圧縮された円環状の部分に凹部が形成されている。フランジ２０における曲げ部２６を無くすことによって、フランジ２０Ｂの製造が容易となる利点がある。なお、尖り部４０Ｂ１は、尖っている形状でなくても良く、たとえば、丸みを帯びた形状であっても良い。

次に、本出願人が上述の各構成のケース３０を発明するに先立って行った検討例を示す。この検討例も従来の溶接技術が有している問題点を解決している点は本発明の各実施の形態と同一であり、好ましいものである。しかし、後述するように、フランジ固定強度等の点で上述の実施の形態には劣るものである。しかしながら、大きな効果を有しており、用途や仕様によっては採用することができる。

図１７には、ケース３０とは異なる検討例１のケース８０の製造過程の要部を示している。ケース８０に用いられる円筒部材１Ｃには断面四角状の溝５ではなく断面半球状の溝５Ｃが形成されている。そのこと以外は円筒部材１と円筒部材１Ｃとは同一の構成である。円筒部材１Ｃの溝５Ｂの位置には、断面が円形のピアノ線からなる金属線８１が配置されている。そして、フランジ２０Ｃは、フランジ２０の内端２５に相当する部分が、図１７において下側に約１２０°曲げられている。そのように曲げられた状態での円形孔２１の径は、円筒部材１の外径と同一の大きさである。また、フランジ２０Ｃには、フランジ２０の曲げ部２６に相当する部分が無い。それら以外のフランジ２０Ｃの構成は、フランジ２０と同一である。

ケース８０の製造法を説明する。まず、フランジ２０Ｃの円形孔２１に円筒部材１Ｃを挿入する。そして、金属線８１のうち溝５Ｃからはみ出る部分とフランジ２０Ｃの内端８２から曲げられたリング部８３のリング面８４が金属線８１と対向させるように係止させる。その後、プレス装置４０Ｃにて、リング面８４の裏側面８５の全域を円筒部材１Ｃの外周面４Ｃに対して垂直方向（ブロック矢印の方向）に押圧する。すると、リング部８３が金属線８１に沿って曲げられ、かつ裏側面８５が円筒部材１Ｃの外周面４Ｃと平行な形状となる。そして、金属線８１を介してリング面８４と円筒部材１Ｃの外周面４Ｃとが押圧し合う状態となる。その後、円筒部材１Ｃの開口部上端を内側にかしめる。このカシメ工程は、フランジ２０Ｃの円筒部材１Ｃへの取り付け前に行っても良い。以上の過程を経ると、円筒部材１Ｃとフランジ２０Ｃが固定され、図１８に示すケース８０が製造される。なお、金属線８１は、製造時にフランジ２０Ｃを金属線８１の部分で位置決めする役割も果たす。また、金属線８０は、円形孔２１へ円筒部材１Ｃを挿入した方向へのフランジ２０Ｃの係止強度を高める役割をする。

このケース８０の円筒部材１Ｃとフランジ２０Ｃとの固定強度は、従来の溶接技術を採用したものに比べて強いが、ケース３０における固定強度に比べると弱いことがわかった。ケース３０の円筒部材１とフランジ２０との固定強度が、ケース８０の円筒部材１Ｃとフランジ２０Ｃとの固定強度に比べて強い原因は、フランジ２０の変形後の状態から変形前の状態へと戻すことが非常に困難であること等が考えられる。一方、フランジ２０Ｃの変形後の状態から変形前の状態へと戻すことは、比較的容易である。たとえば、図１８における下側から上側に向かって強くフランジ２０Ｃに対して衝撃を与えると、フランジ２０Ｃがその変形前の状態に近くなって円筒部材１Ｃからフランジ２０Ｃが外れ易い。

なお、ケース８０に用いられる金属線８１は、断面形状が円形でなくても良く、四角形等としても良い。また、金属線８１は、ピアノ線である必要は無く、銅線等の他の材質からなるものでも良い。また、円筒部材１Ｃは、開口部分が無いものを用いても良い。

図１９には、ケース３０，８０とは異なる検討例２のケース９０の製造過程の要部を示している。ケース９０には円筒部材１Ｂを用いるが、円筒部材１，１Ｃを用いても良い。そして、フランジ２０Ｄは、フランジ２０の内端２５に相当する部分が断面Ｓ字状に曲げられているＳ字部９１を有している。また、フランジ２０Ｄには、フランジ２０の曲げ部２６に相当する部分が無い。それら以外のフランジ２０Ｄの構成は、フランジ２０と同一である。なお、Ｓ字部９１を有している状態での円形孔２１の径は、円筒部材１Ｂの外径と同一である。

ケース９０の製造法を説明する。まず、フランジ２０Ｄの円形孔２１に円筒部材１Ｂを挿入する。すると、Ｓ字部９１の曲がり始めの部分である端部９２および先端面９３の双方が円筒部材１Ｂの外周面４Ａを摺動する。そして、先端面９３を溝５Ａに対向させる。そして、プレス装置４０Ｄにて、先端面９３の裏側面９４の全域を円筒部材１Ｂの外周面４Ａと垂直方向（ブロック矢印の方向）に押圧する。すると、Ｓ字部９１が変形し、先端面９３が溝５Ａの内部へと進入し、先端面９３が溝５Ａの底面などを押圧するとともに、Ｓ字部９１の端部９２から溝５Ａに至る面９５と外周面４Ａとが押圧し合う状態となる。すると、円筒部材１Ｂとフランジ２０Ｄが固定される。その後、円筒部材１Ｂの開口部先端が内側にかしめられる。このカシメ工程は、フランジ２０Ｄの円筒部材１Ｂへの取り付け前に行っても良い。以上のようにして図２０に示すケース３３が製造される。

このケース９０の円筒部材１Ｂとフランジ２０Ｄとの固定強度は、従来の溶接技術を採用したものに比べて強いが、ケース３０における固定強度に比べると弱いことがわかった。ケース３０の円筒部材１とフランジ２０との固定強度が、ケース９０の円筒部材１Ｂとフランジ２０Ｄとの固定強度に比べて強い原因は、フランジ２０の変形後の状態から変形前の状態へと戻すことが非常に困難であること等が考えられる。一方、フランジ２０Ｄの変形後の状態から変形前の状態へと戻すことは、比較的容易である。たとえば、図２０における下側から上側に向かって強くフランジ２０Ｄに対して衝撃を与えると、フランジ２０Ｄがその変形前の状態に近くなって円筒部材１Ｂからフランジ２０Ｄが外れ易い。

なお、ケース９０は、それを構成する円筒部材１Ｂに代えて、図４に示す円筒部材１を用いても良い。また、ケース９０を構成する円筒部材１Ｂは、開口部分が無いものとしても良い。さらに、フランジ２０Ｄの円形孔２１に円筒部材１Ｂを挿入する際には、先端面９３は円筒部材１Ｂの外周面４Ａと摺動する位置ではなく、外周面４Ａから離れた位置にあっても良い。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 円筒部材
２ 底面
３ 上面（開口部）
５， ５Ａ， ５Ｃ 溝
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ フランジ
２１ 円形孔
２５，２５Ａ，２５Ｂ 内端（円形孔を囲む部分）
２６ 曲げ部（フランジの幅の中央よりも円形孔寄りのフランジ部分）
３０，３１ ケース
５０ インフレータ
６３ 蓋部材
７１ 開口部
Ｗ フランジの幅
Ｔ フランジの幅の中央
Ｐ１ 溝形成工程
Ｐ２ フランジ配置工程
Ｐ３ フランジ固定工程
Ｐ４ 組み込み工程
Ｐ５ カシメ係合工程

Claims (7)

1. 底付きの金属製の円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを有するケースを備えるエアバッグ用インフレータにおいて、
   上記円筒部材は、その外周面にリング状の溝を有し、上記フランジは、その中央部分に上記円筒部材が挿入される円形孔を有し、上記フランジの幅の中央よりも上記円形孔寄りの部分を上記フランジの厚み方向に圧縮することで、上記円形孔を囲む部分が上記溝の内部へ伸張し、上記円筒部材と上記フランジとが固定され、上記円筒部材の開口部の先端が内側に曲がり上記開口部を塞ぐ蓋部材を押さえつけていることを特徴とするエアバッグ用インフレータ。
2. 請求項１記載のエアバッグ用インフレータにおいて、前記圧縮する部分は、前記圧縮の前には前記フランジの厚み方向に膨らんでいる部分または曲げられている部分であることを特徴とするエアバッグ用インフレータ。
3. 請求項１または２記載のエアバッグ用インフレータにおいて、前記フランジは、前記円筒部材の底面よりも前記開口部に近い側に配置されていることを特徴とするエアバッグ用インフレータ。
4. 底付きの金属製の円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを備えるエアバッグ用インフレータのケ−スにおいて、
   上記円筒部材は、その外周面にリング状の溝を有し、上記フランジは、その中央部分に上記円筒部材が挿入される円形孔を有し、上記フランジの幅の中央よりも上記円形孔寄りの部分を上記フランジの厚み方向に圧縮することで、上記円形孔を囲む部分が上記溝の内部へ伸張し、上記円筒部材と上記フランジとが固定されていることを特徴とするエアバッグ用インフレータのケース。
5. 請求項４記載のエアバッグ用インフレータのケースにおいて、前記圧縮する部分は、前記圧縮の前には前記フランジの厚み方向に膨らんでいる部分または曲げられている部分であることを特徴とするエアバッグ用インフレータのケース。
6. 請求項４または５に記載のエアバッグ用インフレータのケースにおいて、前記フランジの前記溝に進入した部分が前記溝の底面または側面に突き当たり、その底面または側面を窪ませていることを特徴とするエアバッグ用インフレータのケース。
7. 金属製の底付きの円筒部材と、取り付け用の金属製のフランジとを備えるケースを有するエアバッグ用インフレータの製造法において、
   上記円筒部材の外周面にリング状の溝を形成する溝形成工程と、
   その中央部分に円形孔を有する平板状のフランジを、その円形孔が上記円筒部材の上記溝を囲む位置に配置するフランジ配置工程と、
   上記フランジの幅の中央よりも上記円形孔寄りの部分を上記フランジの厚み方向に圧縮し、上記円形孔を囲む部分を上記溝の内部へ伸張させ、上記円筒部材と上記フランジとを固定するフランジ固定工程と、
   上記エアバッグを膨らませるための部材および上記円筒部材の開口側を塞ぐ蓋部材を上記円筒部材に入れる組み込み工程と、
   上記円筒部材の開口先端部分を内側にカシメて開口面積を小さくすると共に上記蓋部材に係合させるカシメ係合工程と、を有することを特徴とするエアバッグ用インフレータの製造法。

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