JPH11208411A - エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング - Google Patents
エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジングInfo
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- JPH11208411A JPH11208411A JP10313459A JP31345998A JPH11208411A JP H11208411 A JPH11208411 A JP H11208411A JP 10313459 A JP10313459 A JP 10313459A JP 31345998 A JP31345998 A JP 31345998A JP H11208411 A JPH11208411 A JP H11208411A
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
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- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車のエアバッグ展開装置用燃焼室ハウジ
ングの構造的完全性を高めること。 【解決手段】 エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング
が中空状の本体を備えている。この本体は、燃焼室を形
成し、内部に燃焼性物質を収納すると共に燃焼により生
成した燃焼ガスを保持する。本体が拡大した領域を有
し、その拡大した領域の開口周縁部および該開口周縁部
から本体に沿って長手方向に拡がる部分を熱処理し、熱
処理により強度を高めた領域が設けられている。
ングの構造的完全性を高めること。 【解決手段】 エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング
が中空状の本体を備えている。この本体は、燃焼室を形
成し、内部に燃焼性物質を収納すると共に燃焼により生
成した燃焼ガスを保持する。本体が拡大した領域を有
し、その拡大した領域の開口周縁部および該開口周縁部
から本体に沿って長手方向に拡がる部分を熱処理し、熱
処理により強度を高めた領域が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理を施された
部分を有する燃焼室ハウジングおよびその製造方法に関
する。より詳細には、本発明は自動車のエアバッグ展開
装置で使用する熱処理を施された部分を有する燃焼室ハ
ウジングおよびその製造方法に関する。
部分を有する燃焼室ハウジングおよびその製造方法に関
する。より詳細には、本発明は自動車のエアバッグ展開
装置で使用する熱処理を施された部分を有する燃焼室ハ
ウジングおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】補助拘束装置またはエアバッグは、今日
自動車の分野において重要な安全装置となっている。近
時、エアバッグ展開装置は．エアバッグを迅速に展開す
るために制御された燃焼または爆発技術を用いている。
この制御された爆発をもたらす化学物質は燃焼室ハウジ
ング内に収納されている。
自動車の分野において重要な安全装置となっている。近
時、エアバッグ展開装置は．エアバッグを迅速に展開す
るために制御された燃焼または爆発技術を用いている。
この制御された爆発をもたらす化学物質は燃焼室ハウジ
ング内に収納されている。
【０００３】適切にエアバッグを展開するために、化学
物質および燃焼は所定の室内に収められ、完全に制御さ
れ予測された燃焼を所定のパラメータに収まるようにし
なければならない。一連のパラメータに合致させるため
に、燃焼室の構造的な完全性が要求される。つまり、燃
焼室は燃焼プロセスおよび引き続くエアバッグの展開の
間に構造的な完全性を維持するように形成されていなけ
ればならない。
物質および燃焼は所定の室内に収められ、完全に制御さ
れ予測された燃焼を所定のパラメータに収まるようにし
なければならない。一連のパラメータに合致させるため
に、燃焼室の構造的な完全性が要求される。つまり、燃
焼室は燃焼プロセスおよび引き続くエアバッグの展開の
間に構造的な完全性を維持するように形成されていなけ
ればならない。
【０００４】公知となっている燃焼室には、開口端部
と、該開口端部の反対側で部分的に閉じられた端部とを
有する実質的に管状の部材を具備する物がある。燃焼室
は、部分的に閉じた端部から開口端部へステップ状に直
径が拡がる複数の部分を有している。燃焼室の開口端部
は直径が最も大きな部分であり、エアバッグ装置の他の
構成要素に装着される部分である。
と、該開口端部の反対側で部分的に閉じられた端部とを
有する実質的に管状の部材を具備する物がある。燃焼室
は、部分的に閉じた端部から開口端部へステップ状に直
径が拡がる複数の部分を有している。燃焼室の開口端部
は直径が最も大きな部分であり、エアバッグ装置の他の
構成要素に装着される部分である。
【０００５】燃焼室の典型的な製造方法では、燃焼室は
共通の炭素鋼材料、例えば、アメリカ鉄鋼協会AISI 100
6 〜1008のような炭素鋼材料から形成される。この鉄鋼
は冷間引き抜きプロセスにより必須のステップ状に拡が
る部分が形成される。
共通の炭素鋼材料、例えば、アメリカ鉄鋼協会AISI 100
6 〜1008のような炭素鋼材料から形成される。この鉄鋼
は冷間引き抜きプロセスにより必須のステップ状に拡が
る部分が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】燃焼室の完全性を確実
にするために、鉄鋼材料は約０．０６２ゲージの厚さが
必要である。比較的低温での小激震において、燃焼室が
燃焼室の本体に沿って特定の部位で割れたり損傷したり
する。特に、開口端部のエッジ（以下、開口周縁部と記
載する）から燃焼室本体の長手方向に損傷が観察され
る。
にするために、鉄鋼材料は約０．０６２ゲージの厚さが
必要である。比較的低温での小激震において、燃焼室が
燃焼室の本体に沿って特定の部位で割れたり損傷したり
する。特に、開口端部のエッジ（以下、開口周縁部と記
載する）から燃焼室本体の長手方向に損傷が観察され
る。
【０００７】損傷した試験体の顕微鏡試験によれば、鉄
鋼の結晶粒構造が引き抜きプロセス方向に引き延ばされ
て、この引き延ばされた粒界に沿ってクラックが拡がっ
ていることが観察された。結晶粒構造が脆弱化されるた
めに、クラックが燃焼室本体の実質的に長手方向に拡が
る傾向がある。
鋼の結晶粒構造が引き抜きプロセス方向に引き延ばされ
て、この引き延ばされた粒界に沿ってクラックが拡がっ
ていることが観察された。結晶粒構造が脆弱化されるた
めに、クラックが燃焼室本体の実質的に長手方向に拡が
る傾向がある。
【０００８】試験中に生じる燃焼室の損傷は、引き抜き
プロセスにより材料のエッジに生じたクラックによるも
のであると思われる。特に、エッジにおいてクラックが
大きくなり、引き延ばされた粒界に沿って鉄鋼材料が引
っ張られた方向に広がる。
プロセスにより材料のエッジに生じたクラックによるも
のであると思われる。特に、エッジにおいてクラックが
大きくなり、引き延ばされた粒界に沿って鉄鋼材料が引
っ張られた方向に広がる。
【０００９】このクラック発生の問題を解決する１つの
方法は、燃焼室ハウジング本体の開口周縁部を機械加工
してクラックを除去することである。この方法はクラッ
クを少なくする上では一定程度の成功を納めているが、
時間を要し、労働集約的な作業であり、コストが増加す
る問題がある。
方法は、燃焼室ハウジング本体の開口周縁部を機械加工
してクラックを除去することである。この方法はクラッ
クを少なくする上では一定程度の成功を納めているが、
時間を要し、労働集約的な作業であり、コストが増加す
る問題がある。
【００１０】構造的完全性を高め、一般的な鉄鋼材料か
ら形成可能な燃焼室ハウジング必要となっている。更
に、効率的、低コストでこうしたハウジングを製造する
ための方法が必要とされている。
ら形成可能な燃焼室ハウジング必要となっている。更
に、効率的、低コストでこうしたハウジングを製造する
ための方法が必要とされている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、エアバッグ展
開装置用燃焼室ハウジングにおいて、長手方向の中心軸
線を有し、燃焼室を形成し、内部に燃焼性物質を収納す
ると共に燃焼により生成した燃焼ガスを保持する中空の
本体を具備し、前記本体が拡大した領域を有し、その拡
大した領域の開口周縁部および該開口周縁部から前記本
体に沿って長手方向に拡がる部分を熱処理し、熱処理に
より強度を高めた領域を設けた燃焼室ハウジングを要旨
とする。
開装置用燃焼室ハウジングにおいて、長手方向の中心軸
線を有し、燃焼室を形成し、内部に燃焼性物質を収納す
ると共に燃焼により生成した燃焼ガスを保持する中空の
本体を具備し、前記本体が拡大した領域を有し、その拡
大した領域の開口周縁部および該開口周縁部から前記本
体に沿って長手方向に拡がる部分を熱処理し、熱処理に
より強度を高めた領域を設けた燃焼室ハウジングを要旨
とする。
【００１２】典型的に、こうしたハウジングは、一般的
な炭素鋼材料から冷間引き抜きプロセスにて形成され
る。冷間引き抜きプロセスのために、結晶粒構造が引張
方向に引き延ばされ脆弱化する。燃焼室ハウジングにお
いて開口周縁部の近傍を熱処理することにより、結晶粒
構造が再結晶化され、粒界に沿うクラックの伸長が低減
される。こうして、熱処理することにより、熱処理を施
さない場合に引き延ばされた結晶粒構造から生じるクラ
ックに対する耐性（耐クラック性能）がもたらされる。
な炭素鋼材料から冷間引き抜きプロセスにて形成され
る。冷間引き抜きプロセスのために、結晶粒構造が引張
方向に引き延ばされ脆弱化する。燃焼室ハウジングにお
いて開口周縁部の近傍を熱処理することにより、結晶粒
構造が再結晶化され、粒界に沿うクラックの伸長が低減
される。こうして、熱処理することにより、熱処理を施
さない場合に引き延ばされた結晶粒構造から生じるクラ
ックに対する耐性（耐クラック性能）がもたらされる。
【００１３】好ましい実施形態において、ハウジング
は、部分的に閉じた端部から開口端部へステップ状に直
径が拡がる複数の部分を含んでおり、そのうち最も大き
な領域が拡がった領域を形成し、この部分においてエア
バッグ装置の他の構成要素に装着される。好ましくは、
前記熱処理により強度を高めた領域が、前記拡大領域に
一致している。代替的に、熱処理により強度を高めた領
域の長さが、前記拡大した領域の長さよりも短くなって
いる。
は、部分的に閉じた端部から開口端部へステップ状に直
径が拡がる複数の部分を含んでおり、そのうち最も大き
な領域が拡がった領域を形成し、この部分においてエア
バッグ装置の他の構成要素に装着される。好ましくは、
前記熱処理により強度を高めた領域が、前記拡大領域に
一致している。代替的に、熱処理により強度を高めた領
域の長さが、前記拡大した領域の長さよりも短くなって
いる。
【００１４】本発明によるエアバッグ展開装置用燃焼室
ハウジングを製造する方法は、長手方向の中心軸線を有
し、燃焼室を形成し、内部に燃焼性物質を収納すると共
に燃焼により生成した燃焼ガスを保持する中空の本体で
あって、前記本体が拡大した領域を有し、その拡大した
領域の開口周縁部および該開口周縁部から前記本体に沿
って長手方向に拡がる部分が前記拡大した領域を画成て
成る燃焼室ハウジングを形成し、前記ハウジングの前記
開口周縁部の近傍部分をバリ取り加工し、前記ハウジン
グにおいて噴出領域の近傍の部分を熱処理し、熱処理に
より強度を高めた領域を形成することを含む。
ハウジングを製造する方法は、長手方向の中心軸線を有
し、燃焼室を形成し、内部に燃焼性物質を収納すると共
に燃焼により生成した燃焼ガスを保持する中空の本体で
あって、前記本体が拡大した領域を有し、その拡大した
領域の開口周縁部および該開口周縁部から前記本体に沿
って長手方向に拡がる部分が前記拡大した領域を画成て
成る燃焼室ハウジングを形成し、前記ハウジングの前記
開口周縁部の近傍部分をバリ取り加工し、前記ハウジン
グにおいて噴出領域の近傍の部分を熱処理し、熱処理に
より強度を高めた領域を形成することを含む。
【００１５】熱処理は、好ましくは、燃焼室ハウジング
の一部を約８１６°Ｃ（１５００°Ｆ）〜９２７°Ｃ
（１７００°Ｆ）、更に好ましくは、約８９９°Ｃ（１
６５０°Ｆ）に加熱することを含む。燃焼室ハウジング
は、好ましくは、約３秒〜８秒間、更に好ましくは、約
４秒〜６秒間加熱される。
の一部を約８１６°Ｃ（１５００°Ｆ）〜９２７°Ｃ
（１７００°Ｆ）、更に好ましくは、約８９９°Ｃ（１
６５０°Ｆ）に加熱することを含む。燃焼室ハウジング
は、好ましくは、約３秒〜８秒間、更に好ましくは、約
４秒〜６秒間加熱される。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は種々の形態にて実施可能
であるが、以下、好ましい実施形態にて本発明を詳細に
説明する。
であるが、以下、好ましい実施形態にて本発明を詳細に
説明する。
【００１７】図１を参照すると、燃焼室ハウジング１０
は、自動車用エアバッグ展開装置で用いることのでき
る。ハウジング１０は、主本体部分１２を含んでいる。
主本体部分１２は、複数のステップ状に直径の異なる部
分１４、１６、１８、２０を含んでいる。ハウジング１
０の端部２２は、最も直径の大きな部分２０に設けら
れ、開いた周縁部２４となっている。ハウジング１０の
反対側の端部２６は、最も直径の小さい部分１４に設け
られ、内側に突き出した壁２８を有している。壁２８
は、中心に開口部３０を有している。開口部３０の中心
軸は本体部１２の中心軸線に一致している。ハウジング
１０は、更に、周壁を貫通する少なくとも１つの好まし
くは複数の開口部２９を有している。開口部２９は、ハ
ウジング１０に沿って、主縁部２４と反対側の端部２６
の間に配置されている。ハウジング１０は、最も直径が
大きくなっている部分２０において、エアバッグ展開装
置の他の構成要素に取り付けられる。
は、自動車用エアバッグ展開装置で用いることのでき
る。ハウジング１０は、主本体部分１２を含んでいる。
主本体部分１２は、複数のステップ状に直径の異なる部
分１４、１６、１８、２０を含んでいる。ハウジング１
０の端部２２は、最も直径の大きな部分２０に設けら
れ、開いた周縁部２４となっている。ハウジング１０の
反対側の端部２６は、最も直径の小さい部分１４に設け
られ、内側に突き出した壁２８を有している。壁２８
は、中心に開口部３０を有している。開口部３０の中心
軸は本体部１２の中心軸線に一致している。ハウジング
１０は、更に、周壁を貫通する少なくとも１つの好まし
くは複数の開口部２９を有している。開口部２９は、ハ
ウジング１０に沿って、主縁部２４と反対側の端部２６
の間に配置されている。ハウジング１０は、最も直径が
大きくなっている部分２０において、エアバッグ展開装
置の他の構成要素に取り付けられる。
【００１８】ハウジング１０は室３２を画成する。室３
２には、点火前に燃焼性の化学物質が収納されている。
更に、室３２は、爆発または燃焼を室３２内に収める或
いは遮断するようになっている。燃焼ガスは室３２から
ハウジング１０の開口部２９を通じて排出されエアバッ
グを膨張または展開するようになっている。
２には、点火前に燃焼性の化学物質が収納されている。
更に、室３２は、爆発または燃焼を室３２内に収める或
いは遮断するようになっている。燃焼ガスは室３２から
ハウジング１０の開口部２９を通じて排出されエアバッ
グを膨張または展開するようになっている。
【００１９】ハウジング１０は、冷間引抜きプロセスに
より形成される。つまり、帯またはシート状の鉄鋼が、
ハウジング１０の所望の特徴または寸法を達成するよう
に、帯またはシートの表面に概ね垂直に、長手および半
径方向に延伸または引き伸ばされる。典型的なハウジン
グ１０は、AISI 1006 〜1008等の一般的な炭素鋼材料か
ら形成される。AISIに定められる等級には、炭素鋼の炭
素、燐、硫黄、その他の元素の含有量の範囲、制限が定
められている。
より形成される。つまり、帯またはシート状の鉄鋼が、
ハウジング１０の所望の特徴または寸法を達成するよう
に、帯またはシートの表面に概ね垂直に、長手および半
径方向に延伸または引き伸ばされる。典型的なハウジン
グ１０は、AISI 1006 〜1008等の一般的な炭素鋼材料か
ら形成される。AISIに定められる等級には、炭素鋼の炭
素、燐、硫黄、その他の元素の含有量の範囲、制限が定
められている。
【００２０】こうした炭素鋼材料が物質の結晶粒組織に
非常に影響を受けることは言うまでもない。特に、燃焼
室ハウジング１０の冷間引抜きプロセスでは、鉄鋼の比
較的丸い結晶粒組織は、サイズが大きくなり、かつ、引
抜き方向に細長くなり易い。検査について詳細に後述す
るが、細長い結晶粒組織は、材料の強度について異方性
の特性を示し、材料の強度が粒子の引っ張り方向に対し
て横断方向には概ね維持されるが、結晶粒組織が引っ張
られる方向へ強度が著しく低下する。
非常に影響を受けることは言うまでもない。特に、燃焼
室ハウジング１０の冷間引抜きプロセスでは、鉄鋼の比
較的丸い結晶粒組織は、サイズが大きくなり、かつ、引
抜き方向に細長くなり易い。検査について詳細に後述す
るが、細長い結晶粒組織は、材料の強度について異方性
の特性を示し、材料の強度が粒子の引っ張り方向に対し
て横断方向には概ね維持されるが、結晶粒組織が引っ張
られる方向へ強度が著しく低下する。
【００２１】引っ張られた結晶粒組織は弱くなった結
果、衝撃試験の間、ハウジングの縁部から本体に沿って
長手方向にクラックが形成され不良であるとが証明され
た。既述したように、ハウジングの各端部を機械加工す
ることにより、燃焼室の欠陥を低減することができる
が、然しながら、機械加工は労働集約的なプロセスであ
り、燃焼室全体のコストを著しく増加させてしまう。
果、衝撃試験の間、ハウジングの縁部から本体に沿って
長手方向にクラックが形成され不良であるとが証明され
た。既述したように、ハウジングの各端部を機械加工す
ることにより、燃焼室の欠陥を低減することができる
が、然しながら、機械加工は労働集約的なプロセスであ
り、燃焼室全体のコストを著しく増加させてしまう。
【００２２】ハウジング１０の強度を高めて構造的な完
全性を保障しながら、燃焼室の全体のコストを削減する
ために、ハウジング１０において周縁部２４に隣接し、
そこから長手方向に拡がる部分３４を熱処理して、冷間
引っ張り工程により引っ張られた結晶粒組織を再結晶化
する。つまり、ハウジング１０の熱処理において、結晶
粒構造が概ね丸い加工前の形状、サイズに改善される。
全性を保障しながら、燃焼室の全体のコストを削減する
ために、ハウジング１０において周縁部２４に隣接し、
そこから長手方向に拡がる部分３４を熱処理して、冷間
引っ張り工程により引っ張られた結晶粒組織を再結晶化
する。つまり、ハウジング１０の熱処理において、結晶
粒構造が概ね丸い加工前の形状、サイズに改善される。
【００２３】図１を参照すると、ハウジング１０は全体
にわたって側壁の厚さＴｓが約０．０６２ゲージであ
る。最も直径が大きい部分２０は長さが約２３．４ｍｍ
（０．９２inch）であり、内径が３１．５ｍｍ（１．２
４inch）である。これに隣接する次の部分または第１の
中間部分１８は長さが約１２．７ｍｍ（０．５inch）
で、内径約２７．９ｍｍ（１．１０inch）となってい
る。ガス噴出開口部２９がこの第１の中間部分１８に形
成されている。第２の中間部分１６は、長さが約３０．
０ｍｍ（１．１８inch）で内径が約２６．３ｍｍ（１．
０３inch）となっている。端壁２８に隣接する直径の最
も小さな部分１４は長さ約８．４ｍｍ（０．３３inc
h）、内径約２２．２ｍｍ（０．８７５inch）となって
いる。
にわたって側壁の厚さＴｓが約０．０６２ゲージであ
る。最も直径が大きい部分２０は長さが約２３．４ｍｍ
（０．９２inch）であり、内径が３１．５ｍｍ（１．２
４inch）である。これに隣接する次の部分または第１の
中間部分１８は長さが約１２．７ｍｍ（０．５inch）
で、内径約２７．９ｍｍ（１．１０inch）となってい
る。ガス噴出開口部２９がこの第１の中間部分１８に形
成されている。第２の中間部分１６は、長さが約３０．
０ｍｍ（１．１８inch）で内径が約２６．３ｍｍ（１．
０３inch）となっている。端壁２８に隣接する直径の最
も小さな部分１４は長さ約８．４ｍｍ（０．３３inc
h）、内径約２２．２ｍｍ（０．８７５inch）となって
いる。
【００２４】例えば、直径の最も大きな部分２０の内径
は+/- ０．０８ｍｍ（０．００３inch）の許容誤差を有
する。同様に壁の厚さは+/- ０．１８ｍｍ（０．００
７）〜０．２３ｍｍ（０．００９inch）の許容誤差を有
する。厳しい許容誤差は燃焼室ハウジング１０の保全性
を保障し、かつ、組立の間にエアバッグ装置の他の要素
へハウジング１０を適切に装着することを保障する。
は+/- ０．０８ｍｍ（０．００３inch）の許容誤差を有
する。同様に壁の厚さは+/- ０．１８ｍｍ（０．００
７）〜０．２３ｍｍ（０．００９inch）の許容誤差を有
する。厳しい許容誤差は燃焼室ハウジング１０の保全性
を保障し、かつ、組立の間にエアバッグ装置の他の要素
へハウジング１０を適切に装着することを保障する。
【００２５】熱処理により燃焼室ハウジング１０の強度
が高くなり粒界に沿って割れが拡がるとおが低減する
が、熱処理を施した部分が変形して許容誤差から逸脱し
てしまう。それにもかかわらず、ハウジング１０を熱処
理することにより望ましい耐割れ性を得ることができ
る。燃焼室ハウジング１０の寸法許容誤差を維持しなが
ら、熱処理の有利な特徴を得るように燃焼室ハウジング
１０の一部を熱処理することができる。
が高くなり粒界に沿って割れが拡がるとおが低減する
が、熱処理を施した部分が変形して許容誤差から逸脱し
てしまう。それにもかかわらず、ハウジング１０を熱処
理することにより望ましい耐割れ性を得ることができ
る。燃焼室ハウジング１０の寸法許容誤差を維持しなが
ら、熱処理の有利な特徴を得るように燃焼室ハウジング
１０の一部を熱処理することができる。
【００２６】より詳細には、燃焼室ハウジング１０の全
体の寸法許容誤差を維持しながら、開口周縁部２４に隣
接した燃焼室の最も直径の大きな部分２０を熱処理して
望ましく強化することができる。直径の最も大きな部分
２０の長さの約１／３〜１／２に相当する先端部分３４
を熱処理することにより、ハウジング１０の必要な寸法
許容誤差を維持しながら、望ましい特性が得られる。
体の寸法許容誤差を維持しながら、開口周縁部２４に隣
接した燃焼室の最も直径の大きな部分２０を熱処理して
望ましく強化することができる。直径の最も大きな部分
２０の長さの約１／３〜１／２に相当する先端部分３４
を熱処理することにより、ハウジング１０の必要な寸法
許容誤差を維持しながら、望ましい特性が得られる。
【００２７】燃焼室ハウジング１０の部分３４は、火炎
加熱、誘導加熱等の周知の熱処理技術を用いて熱処理す
ることができる。典型的に５９３°Ｃ（１１００°Ｆ）
〜７０７°Ｃ（１３００°Ｆ）の間で結晶粒構造が再結
晶化を始めることは公知となっている。燃焼室ハウジン
グ１０の好ましい熱処理方法において、誘導加熱により
ハウジング１０の部分３４が比較的短時間のうちに約８
１６°Ｃ（１５００°Ｆ）〜９２７°Ｃ（１７００°
Ｆ）、最も好ましくは約８９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）に
加熱される。充分に結晶粒構造の再結晶化を行うために
必要な時間は、約３秒から約８秒、最も好ましくは、８
９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）において約４秒から約６秒で
ある。更に、誘導加熱が好ましい。と言うのは、ハウジ
ング１０の周壁を実質的に均一に加熱できるからであ
る。
加熱、誘導加熱等の周知の熱処理技術を用いて熱処理す
ることができる。典型的に５９３°Ｃ（１１００°Ｆ）
〜７０７°Ｃ（１３００°Ｆ）の間で結晶粒構造が再結
晶化を始めることは公知となっている。燃焼室ハウジン
グ１０の好ましい熱処理方法において、誘導加熱により
ハウジング１０の部分３４が比較的短時間のうちに約８
１６°Ｃ（１５００°Ｆ）〜９２７°Ｃ（１７００°
Ｆ）、最も好ましくは約８９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）に
加熱される。充分に結晶粒構造の再結晶化を行うために
必要な時間は、約３秒から約８秒、最も好ましくは、８
９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）において約４秒から約６秒で
ある。更に、誘導加熱が好ましい。と言うのは、ハウジ
ング１０の周壁を実質的に均一に加熱できるからであ
る。
【００２８】本発明により熱処理された燃焼室ハウジン
グ１０は、更なる仕上加工は必要ない。つまり、ハウジ
ング１０を冷却しエッジ部分を処理した後、ハウジング
１０を部分熱処理することにより、燃焼室ハウジング１
０の製造が完了する。機械加工工程をなくすことによ
り、時間と労賃が著しく削減される。
グ１０は、更なる仕上加工は必要ない。つまり、ハウジ
ング１０を冷却しエッジ部分を処理した後、ハウジング
１０を部分熱処理することにより、燃焼室ハウジング１
０の製造が完了する。機械加工工程をなくすことによ
り、時間と労賃が著しく削減される。
【００２９】更に、強度が増すことに加えて、部分熱処
理工程により他の利点が得られる。詳細には、完成した
ハウジング１０は壁厚Ｔｓが０．０６２ゲージから０．
０５ゲージとすることができる。燃焼室ハウジング１０
の壁厚Ｔｓを薄くすることにより多くの利点が得られ
る。第１に、より薄い壁を有するハウジングを製造する
ために必要な材料は少なくて済むので、材料費が削減さ
れる。第２に、壁厚が薄くなることにより、軽いプレス
プロセスを用いることができるので、ハウジングの製造
速度を高めることができる。更に、現時点で用いられて
いるAISI 1006 〜1008の炭素鋼を本発明によればAISI 1
005 〜1015に変更することが可能となる。
理工程により他の利点が得られる。詳細には、完成した
ハウジング１０は壁厚Ｔｓが０．０６２ゲージから０．
０５ゲージとすることができる。燃焼室ハウジング１０
の壁厚Ｔｓを薄くすることにより多くの利点が得られ
る。第１に、より薄い壁を有するハウジングを製造する
ために必要な材料は少なくて済むので、材料費が削減さ
れる。第２に、壁厚が薄くなることにより、軽いプレス
プロセスを用いることができるので、ハウジングの製造
速度を高めることができる。更に、現時点で用いられて
いるAISI 1006 〜1008の炭素鋼を本発明によればAISI 1
005 〜1015に変更することが可能となる。
【００３０】最も好ましいプロセスにおいて、誘導加熱
装置、例えば誘導加熱コイルが、加熱する間、ハウジン
グ１０の側壁から所定距離に配置される。これは、静止
した誘導加熱装置内で、ハウジングの長手の中心軸線Ａ
を中心として回転させながらハウジングを加熱すること
により達成される。ハウジング１０を加熱するために他
の方法を用いても良いことは言うまでもない。
装置、例えば誘導加熱コイルが、加熱する間、ハウジン
グ１０の側壁から所定距離に配置される。これは、静止
した誘導加熱装置内で、ハウジングの長手の中心軸線Ａ
を中心として回転させながらハウジングを加熱すること
により達成される。ハウジング１０を加熱するために他
の方法を用いても良いことは言うまでもない。
【００３１】燃焼室ハウジングに関して種々の試験体を
作成して制御された条件下において試験を行った。振り
子に３０ポンドの重りを装着して標準的なアイゾッドシ
ャルピー衝撃試験装置にて試験を行った。１８個の試験
体に関して試験を行った。試験体１−３は機械加工も熱
処理も行っていない。試験体４−６はハウジングのエッ
ジを機械加工したが熱処理は施していない。試験体７−
９はハウジングのエッジ部分に熱処理を施したが機械加
工は行っていない。試験体７−９のエッジ部分に施した
熱処理は、約８９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）にて約４秒加
熱し、その後、試験体を空冷した。試験のために、試験
体１−９は、先ず、外気と遮断され試験体を取り付けた
シャルピー試験装置に設けた冷却室内において約−４０
°Ｃ（−４０°Ｆ）に冷却した。次いで、冷却室を取外
し、衝撃試験を実施した。
作成して制御された条件下において試験を行った。振り
子に３０ポンドの重りを装着して標準的なアイゾッドシ
ャルピー衝撃試験装置にて試験を行った。１８個の試験
体に関して試験を行った。試験体１−３は機械加工も熱
処理も行っていない。試験体４−６はハウジングのエッ
ジを機械加工したが熱処理は施していない。試験体７−
９はハウジングのエッジ部分に熱処理を施したが機械加
工は行っていない。試験体７−９のエッジ部分に施した
熱処理は、約８９９°Ｃ（１６５０°Ｆ）にて約４秒加
熱し、その後、試験体を空冷した。試験のために、試験
体１−９は、先ず、外気と遮断され試験体を取り付けた
シャルピー試験装置に設けた冷却室内において約−４０
°Ｃ（−４０°Ｆ）に冷却した。次いで、冷却室を取外
し、衝撃試験を実施した。
【００３２】 表１ ────────────────────────────────── 試験体Ｎｏ． 処理 試験結果(*1) 試験体の物理的状態 ────────────────────────────────── １ − １．６ クラック発生 ２ − １．４ クラック発生 ３ − １．４ クラック発生 ４ エッジの機械加工 ２．６ クラック発生 ５ エッジの機械加工 １．９ クラック発生 ６ エッジの機械加工 １．９ クラック発生 ７ 熱処理 ３．８ クラック不発生 ８ 熱処理 ４．０ クラック不発生 ９ 熱処理 ３．８ クラック不発生 ────────────────────────────────── ＊１：試験結果は振り子により衝接されたハウジングの
試験体が吸収したエネルギ量(foot-pond) にて示されて
いる。この結果は、振り子が試験体に衝接した後の振り
子の高さまたは角度により装置上に表示される。この試
験結果は線型関数となっている。
試験体が吸収したエネルギ量(foot-pond) にて示されて
いる。この結果は、振り子が試験体に衝接した後の振り
子の高さまたは角度により装置上に表示される。この試
験結果は線型関数となっている。
【００３３】表１から理解されるように、熱処理された
試験体は、エッジに沿って熱処理も機械加工も行われて
いない試験体に比較して実質的に良好な耐クラック性能
を発揮した。衝撃試験において熱処理された試験体７−
９にはエッジ部分にクラックが発生しなかった。機械加
工された試験体４−６の全ての試験体のエッジ部分にク
ラックが発生した。熱処理も機械加工も行われていない
試験体１−３の全ての試験体のエッジ部分にクラックが
発生した。エッジ部分を機械加工した試験体には、耐ク
ラック性能が高くなったものもあるが、本発明の熱処理
を行ったハウジング１０と同程度の耐クラック性能は備
えていない。
試験体は、エッジに沿って熱処理も機械加工も行われて
いない試験体に比較して実質的に良好な耐クラック性能
を発揮した。衝撃試験において熱処理された試験体７−
９にはエッジ部分にクラックが発生しなかった。機械加
工された試験体４−６の全ての試験体のエッジ部分にク
ラックが発生した。熱処理も機械加工も行われていない
試験体１−３の全ての試験体のエッジ部分にクラックが
発生した。エッジ部分を機械加工した試験体には、耐ク
ラック性能が高くなったものもあるが、本発明の熱処理
を行ったハウジング１０と同程度の耐クラック性能は備
えていない。
【００３４】第２の群の試験体１０−１８について、試
験体１−９と同様の条件で試験を行った。最適な加熱、
冷却プロセスを調べるために、試験体を異なるプロセ
ス、例えば、異なる加熱、冷却時間にて加熱、冷却し
た。第１の組の試験体１０−１２は、４秒加熱した後に
水冷した。第２の組の試験体１３−１５は、６秒加熱し
た後に空冷した。最後の組の試験体１６−１８は、６秒
加熱した後に水冷した。最初の試験と同様に試験体を予
め−４０°Ｃ（−４０°Ｆ）に冷却した。試験結果を表
２に示す。
験体１−９と同様の条件で試験を行った。最適な加熱、
冷却プロセスを調べるために、試験体を異なるプロセ
ス、例えば、異なる加熱、冷却時間にて加熱、冷却し
た。第１の組の試験体１０−１２は、４秒加熱した後に
水冷した。第２の組の試験体１３−１５は、６秒加熱し
た後に空冷した。最後の組の試験体１６−１８は、６秒
加熱した後に水冷した。最初の試験と同様に試験体を予
め−４０°Ｃ（−４０°Ｆ）に冷却した。試験結果を表
２に示す。
【００３５】 表２ ────────────────────────────────── 試験体Ｎｏ． 処理 試験結果(*2) 試験体の物理的状態 ────────────────────────────────── １０ ４秒加熱、水冷 ４．０ クラック不発生 １１ ４秒加熱、水冷 ４．０ クラック不発生 １２ ４秒加熱、水冷 ２．８ クラック発生 １３ ６秒加熱、空冷工 ３．４ クラック不発生 １４ ６秒加熱、空冷工 ３．６ クラック不発生 １５ ６秒加熱、空冷工 ３．２ クラック不発生 １６ ６秒加熱、水冷 ３．０ クラック不発生 １７ ６秒加熱、水冷 ２．８ クラック不発生 １８ ６秒加熱、水冷 ３．２ クラック不発生 ────────────────────────────────── ＊２：試験結果は振り子により衝接されたハウジングの
試験体が吸収したエネルギ量(foot-pond) にて示されて
いる。この結果は、振り子が試験体に衝接した後の振り
子の高さまたは角度により装置上に表示される。この試
験結果は線型関数となっている。
試験体が吸収したエネルギ量(foot-pond) にて示されて
いる。この結果は、振り子が試験体に衝接した後の振り
子の高さまたは角度により装置上に表示される。この試
験結果は線型関数となっている。
【００３６】表２から理解されるように、熱処理された
試験体は、熱処理も機械加工も行われていない試験体に
比較して非常に高い耐クラック性能を発揮した。４秒加
熱した後水冷した１つの試験体はエッジ部分にクラック
が発生した。然しながら、他の試験体は加熱時間が４秒
であろうが６秒であろうが、或いは、空冷、水冷に拘ら
ずクラックが発生しなかった。
試験体は、熱処理も機械加工も行われていない試験体に
比較して非常に高い耐クラック性能を発揮した。４秒加
熱した後水冷した１つの試験体はエッジ部分にクラック
が発生した。然しながら、他の試験体は加熱時間が４秒
であろうが６秒であろうが、或いは、空冷、水冷に拘ら
ずクラックが発生しなかった。
【図１】本発明実施形態による燃焼室ハウジングの斜視
図である。
図である。
【図２】図１の矢視線２−２に沿う燃焼室ハウジングの
断面図である。
断面図である。
１０…燃焼室ハウジング ２９…開口部 ３４…エッジ部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード カウェッキ アメリカ合衆国，コネチカット 06488, サウスベリー，ジャクリーン ドライブ 123
Claims (16)
- 【請求項１】 エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング
において、 長手方向の中心軸線を有し、燃焼室を形成し、内部に燃
焼性物質を収納すると共に燃焼により生成した燃焼ガス
を保持する中空の本体を具備し、 前記本体が拡大した領域を有し、その拡大した領域の開
口周縁部および該開口周縁部から前記本体に沿って長手
方向に拡がる部分を熱処理し、熱処理により強度を高め
た領域を設けた燃焼室ハウジング。 - 【請求項２】 前記本体は、複数の領域を含んでおり、
最も大きな領域が前記拡大した領域を形成し、前記熱処
理により強度を高めた領域が、前記拡大領域に一致して
いる請求項１に記載の燃焼室ハウジング。 - 【請求項３】 前記熱処理により強度を高めた領域が前
記開口周縁部から前記本体に沿って長手方向に拡がって
おり、その長さが前記拡大した領域の長さよりも短くな
っている請求項２に記載の燃焼室ハウジング。 - 【請求項４】 前記熱処理により強度を高めた領域が、
前記本体の全長の約１／３よりも短い領域で拡がってい
る請求項１に記載の燃焼室ハウジング。 - 【請求項５】 前記熱処理により強度を高めた領域が誘
導加熱により行われる請求項１に記載の燃焼室ハウジン
グ。 - 【請求項６】 前記開口周縁部から離間した部位に少な
くとも一つのガス噴出孔を設けた請求項１に記載の燃焼
室ハウジング。 - 【請求項７】 エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング
を製造する方法において、 長手方向の中心軸線を有し、燃焼室を形成し、内部に燃
焼性物質を収納すると共に燃焼により生成した燃焼ガス
を保持する中空の本体であって、前記本体が拡大した領
域を有し、その拡大した領域の開口周縁部および該開口
周縁部から前記本体に沿って長手方向に拡がる部分が前
記拡大した領域を画成て成る燃焼室ハウジングを形成
し、 前記ハウジングの前記開口周縁部の近傍部分をバリ取り
加工し、 前記ハウジングにおいて噴出領域の近傍の部分を熱処理
し、熱処理により強度を高めた領域を形成することを含
むエアバッグ展開装置用燃焼室ハウジングを製造する方
法。 - 【請求項８】 前記熱処理は、誘導加熱することを含む
請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 誘導加熱した後に燃焼室ハウジングを冷
却することを含む請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記冷却は、加熱したハウジングを水
冷することを含む請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記冷却は、加熱したハウジングを空
冷することを含む請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 燃焼室ハウジングの一部を約８１６°
Ｃ（１５００°Ｆ）〜９２７°Ｃ（１７００°Ｆ）に加
熱することを含む請求項９に記載の方法。 - 【請求項１３】 燃焼室ハウジングの一部を約８９９°
Ｃ（１６５０°Ｆ）に加熱することを含む請求項１２に
記載の方法。 - 【請求項１４】 燃焼室ハウジングの一部を約３秒〜８
秒間加熱することを含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１５】 燃焼室ハウジングの一部を約４秒〜６
秒間加熱することを含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記開口周縁部から離間した部位に少
なくとも一つのガス噴出孔を設けることを含む請求項７
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/963,150 US5975569A (en) | 1997-11-03 | 1997-11-03 | Heat treated combustion chamber housing and process for making same |
| US08/963150 | 1997-11-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11208411A true JPH11208411A (ja) | 1999-08-03 |
| JPH11208411A5 JPH11208411A5 (ja) | 2006-01-12 |
| JP4128676B2 JP4128676B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=25506815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31345998A Expired - Fee Related JP4128676B2 (ja) | 1997-11-03 | 1998-11-04 | エアバッグ展開装置用燃焼室ハウジング |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5975569A (ja) |
| JP (1) | JP4128676B2 (ja) |
| CA (1) | CA2252124A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1159316A (ja) * | 1997-08-12 | 1999-03-02 | Daicel Chem Ind Ltd | エアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置 |
| US5975569A (en) * | 1997-11-03 | 1999-11-02 | Illinois Tool Works | Heat treated combustion chamber housing and process for making same |
| US6364355B1 (en) | 2000-06-15 | 2002-04-02 | Illinois Tool Works Inc. | Selectively heat treated airbag canister and method for making same |
| JP4280161B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2009-06-17 | ダイセル化学工業株式会社 | エアバッグ用ガス発生器 |
| US7404574B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-07-29 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generator for airbag |
| US8002160B2 (en) | 2004-08-30 | 2011-08-23 | Black & Decker Inc. | Combustion fastener |
| DE102006041628A1 (de) * | 2005-09-13 | 2007-04-19 | Neumayer Tekfor Holding Gmbh | Brennkammer sowie Verfahren zur Herstellung |
| US10759031B2 (en) | 2014-08-28 | 2020-09-01 | Power Tech Staple and Nail, Inc. | Support for elastomeric disc valve in combustion driven fastener hand tool |
| US9862083B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-01-09 | Power Tech Staple and Nail, Inc. | Vacuum piston retention for a combustion driven fastener hand tool |
| US11624314B2 (en) | 2018-08-21 | 2023-04-11 | Power Tech Staple and Nail, Inc. | Combustion chamber valve and fuel system for driven fastener hand tool |
| WO2022261057A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Hydrogen Technologies LLC | Burner assemblies and methods |
Family Cites Families (17)
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| US2983030A (en) * | 1957-11-27 | 1961-05-09 | Attilio R Spicacci | Method of manufacturing bearing races |
| AT246201B (de) * | 1960-07-14 | 1966-04-12 | Voest Ag | Oberflächenhärtung legierter Stähle |
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-
1997
- 1997-11-03 US US08/963,150 patent/US5975569A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-28 CA CA002252124A patent/CA2252124A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-04 JP JP31345998A patent/JP4128676B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-27 US US09/361,472 patent/US6108908A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4128676B2 (ja) | 2008-07-30 |
| CA2252124A1 (en) | 1999-05-03 |
| US5975569A (en) | 1999-11-02 |
| US6108908A (en) | 2000-08-29 |
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