JP2002512674A - ガラス・金属・セラミック間シールを有する電気式起爆装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内側ケース（82）内に設けられた点火薬（83）及び低発火温度の点火薬（85）、内側ケース（82）を閉鎖する金属ヘッダ（86）、ヘッダ（86）を貫通して点火薬（83）に至る１又は２以上の電気的接続部（96,97）のフィードスルーを構成するガラスシール（89）を有するエアバッグ用起爆装置（124）。セラミックベース（88）が、ヘッダを支持しており、これらは、ガラスシール（89）により互いに間隔をおいた関係に保たれている。セラミックベース（88）及びガラスシール（89）は、偶発的な点火が生じないようヘッダ（86）及び点火薬（83）を電気的に絶縁している。セラミック・ガラス・金属シールは、濾過されていないガスが起爆装置から漏出しないようにする防護手段を構成する。プレス成形された強磁性体（125）が、セラミックベース（88）内に組み込まれており、この強磁性体（125）は、単一連続のガラスシール（89）によってセラミック製本体（88）及び電気的接続部（96,97）に対して間隔をおいた関係に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス・金属・セラミック間シールを有する電気式起爆装置 発明の背景 本発明は、火工装置に関し、特に、自動車のエアバックシステムに用いられる 起爆装置の改良に関する。 代表的なエアバック用起爆装置は、アジ化ナトリウム系推進薬を起爆させエア バックの膨張のに用いられる電気起爆装置である。しかしながら、エアバック膨 張装置の技術は変化しており、新しいタイプのインフレータ技術、例えば固体有 機推進剤、貯蔵ガスハイブリッド、液体推進剤及び水素酸素易燃性ガスシステム が開発されている。その結果、起爆装置に関する要件は、起爆装置をユニットの 寿命の間、高圧下でインフレータキャビティ内に気密シールできるようにする新 技術だけでなく、起爆装置本体の一層高い構造的一体性を必要とするよう変化し ている。起爆装置は、一般に、ブリッジ電線と直接的な接触状態にある点火薬を 有している。ブリッジ電線は、点火回路に接続できる二つの接点の間に接続され ている。ブリッジ電線が電気的に加熱されると、これは点火薬に点火する。点火 薬によって点火できる出力装薬(output chargc)又は「ブースター」装薬を用い ると、推進剤粒子を損傷させないでアジ化ナトリウム系推進剤の迅速な点火を行 うことができる。 起爆装置ケースから、および、このケースと同軸関係にあり絶縁体を通ってケ ース内に延びる中央導体から、点火回路への電気的接続部がそれぞれ形成されて いるのが典型的である。この電気的接続を用いる装置は、「同軸」型装置として 知られている。変形例として、電気的接続を、平行で互いに間隔をおいた一対の 導体を介して行ってもよく、これら導体は両方とも、絶縁体を通して起爆装置ケ ースの内部の中へ延びる。この形式の電気的接続部を有する装置は、「二軸」型 装置として知られている。 エアバック用起爆装置の製造、取付け及び使用における一つの問題は、静電気 に起因する偶発的な点火を生じないようにする防護の問題である。相当大きな静 電荷が、例えば作業者の靴の皮底がナイロン製のカーペットと擦れることによっ て作業者の身体に蓄積する場合がある。この蓄積した静電荷が、起爆装置に接触 すると、又は、起爆装置と接触している非接地の導体に接触すると、起爆装置内 の点火薬を通る火花として、ケースから点火回路へ、放電される場合がある。 火工材料（花火材料）を通る静電放電の結果として、意図しない点火が起爆装 置内において生じることが無いようにするために、起爆装置のケースを点火回路 に電気的に接続するのが良い。これにより、静電荷のエネルギを抵抗の低い接続 状態で、電荷回路を介して起爆装置ケースから自動車の車体に消散させることが できる。同軸型装置では、起爆装置ケースは通常、点火回路に接続される。二軸 型装置の一形態では、二つの互いに平行な導体のうち一方は、点火回路を介する 静電気エネルギの消散のための経路をつくるために起爆装置ケースに電気的に接 続されている。変形例として、ケースと導体のうち一方との間に火花ギャップを 設けても良く、それにより静電気の放電を火工装薬を介してではなく、火花ギャ ップを介して放電することができる。 好ましくは、起爆装置ケースが配線回路に電気的に接続されている装置の場合 、起爆装置のケースは、自動車の車体に直に接触しないように設計される。例え ば、ケースは、プラスチック材料から成る非導電性カバーを備えるのが良い。単 極スイッチ式点火回路の場合、このように構成することにより、もし点火回路へ のＤＣ電源の極性が偶発的に逆になっても、短絡の恐れが無くなる。また、これ により、もし点火回路の電源極性が逆になったり、また、点火回路の出力導線が 不注意で入れ替わっていたり、起爆装置のケースが自動車の車体に接触すると生 じる場合のある偶発的な点火の恐れが無くなる。また、ケースを自動車の車体か ら絶縁することにより、二極スイッチ式点火回路を使用することができる。 起爆装置ケースを自動車の車体から絶縁するような仕方で起爆装置を構成する ことにより、推進剤によって生じる高圧ガスの漏れ経路が生ずる恐れが生じる。 また、プラスチック被覆ケースの製造には、費用のかかるインサート成形法が必 要になる。 発明の概要 本発明の目的は、単純且つ製造が容易な形態の起爆装置の提供、静電放電の結 果としての偶発的点火を阻止する固有の防護、配線間違いによる意図しない点火 の防止、容易な取付け、高い構造的強度、起爆装置を通るガス漏れの防止、同軸 型起爆装置と二軸型起爆装置の両方に対する利用可能性を提供することにある。 本発明の起爆装置は、点火薬及び自己発火性装薬を収容している内側ケースで あって、１又は２以上の電気導体用の貫通路とガラスシールとを有する金属ヘッ ダによって閉鎖された内側ケースを備えている。自己発火性装薬は、膨張装置の 構造的一体性が失われる前に膨張装置を機能させるよう設計されている。ヘッダ は、セラミックベースで支持され、セラミックベース及びヘッダは、単一のガラ スシールによって結合されている。これにより、ヘッダを膨張装置から電気的に 絶縁できる。セラミックベースは、起爆装置の取付けフランジとなる。 好ましい形態の起爆装置は、点火薬と、自己発火性装薬と、点火薬及び自己発 火性装薬を保持するようヘッダに溶接された点火薬ホルダと、出力装薬と、出力 装薬が充填されていて、点火薬を包囲している金属カップと、点火薬と接触状態 にあるブリッジ電線と、金属カップの開口部に嵌合し、貫通路を有するヘッダと 、ブリッジ電線を点火回路に接続する単一又は一対の導体を構成する手段とを有 する。これら導体のうち少なくとも１つは、ヘッダの貫通路を通ってヘッダを越 えて外方へ延びている。起爆装置は更に、ヘッダの貫通路内に設けられていて、 導体を互いに対して間隔をおいた関係に保つと共導体のうち少なくとも一方をヘ ッダに対して隔を置いた関係に保つガラスシール手段を有する。シールは又、セ ラミックベースへのヘッダの取付け手段となり、しかも導体を互いに且つセラミ ックベースに対して間隔をおいた関係に保つことができる。ヘッダと他方の導体 は互いに電気的に接続される。金属カップを膨張装置から電気的に絶縁するため に非導電性のカップが金属カップ上に被せられている。セラミックベースは取付 けフランジを含む。 ベース中にセラミック・ガラス・金属相互間シールを用いることにより、ヘッ ダは、膨張装置からも点火回路からも電気的に絶縁され、それと同時に推進剤組 成物の燃焼により生じる高圧ガスの漏れ経路が生じる恐れが無くなる。 本発明の変形実施形態は、セラミック本体を外側の金属シェルに対して間隔を おいた関係に保つ第２のガラスシールを有している。この用途では、金属シェル は、起爆装置を加圧ガスボトル内へ溶接するための溶接箇所として用いられる。 起爆装置は設計上、その寿命を通じて５０００ｐｓｉの一定の静的背圧を保つこ とができる。起爆装置は、７５，０００ｐｓｉの一回だけの圧力衝撃に耐えるこ とができる。 本発明の別の目的、利点及び構成上の細部は、図面と関連して以下の詳細な説 明を読むと明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って構成されていて、インフレータに圧着された同軸型起 爆装置の軸方向断面図である。 図１Ａは、図１の１Ａ−１Ａ線矢視断面図である。 図２は、本発明に従って構成された導体、点火薬ホルダ及びヘッダの変形例を 備えた本発明の第２の実施形態を示す図である。 図３は、これ又、本発明に従って構成されていて、定位置に溶接された状態で ５０００ｐｓｉの一定背圧を維持できるよう設計された起爆装置の第３の実施形 態を示す図である。 図４は、これ又、本発明に従って構成されていて、定位置に溶接された状態で ５０００ｐｓｉの一定背圧を維持できるよう設計された起爆装置の第４の実施形 態を示す図である。 図５は、本発明に従って構成された同軸型のヘッダ組立体の軸方向断面図であ る。 図６は、ヘッダ組立体にＲＦＩフィルタ特性が組み込まれている図１の起爆装 置を示す図である。 図７は、本発明に従って構成された自己発火性装薬を収容した図１の起爆装置 を示す図である。 図８は、本発明の起爆装置を含む車の搭乗者保護装置の略図である。 図９は、図１の起爆装置の平面図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 まず最初に、図１、図１Ａ及び図８を参照すると、同軸型起爆装置Ａが、イン フレータ即ちガス発生装置４０１のキャビティ４０５内に配置されている。起爆 装置Ａは、金属ヘッダ６の底部のところに溶接された金属カップ２を有している 。代表的にはジルコニウム粉末と過塩素酸カリウムの混合物である点火薬５が、 金属製点火薬ホルダ４内に封入されている。代表的には水素化チタン粉末と過塩 素酸カリウムの混合物である出力装薬３が、カップ２内に封入されている。他の 適当な点火薬材料を使用してもよい。 ヘッダ６は円筒形ヘッダ貫通路１０を有し、１つの電極導体７がこの貫通路内 を延びてヘッダの上面１１で終わっている。導体７は、点火薬５と接触状態にあ るブリッジ電線１２によってヘッダ６に接続されている。ブリッジ電線１２は、 点火回路からの電流によって加熱されて点火薬５に点火する。導体７は、ガラス 材料９によってヘッダ貫通路１０に対して間隔をおいた関係に保たれており、こ のガラス材料９は、ベース８と導体７，１５との間にシールを形成している。 ヘッダ６の基部１３は、金属カップ２及びヘッダ６と締り嵌め関係をなしてい る。金属カップ２は、３６０°の貫通レーザ溶接部２５を用いてヘッダ６の基部 １３に取り付けられている。この溶接接合部は、包囲体を物理的に密封するよう 働くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カップ２をヘッダ６に固定した状 態に保持する。 起爆装置Ａのセラミックベース８は、円筒形中央通路１４を有し、２つの電極 導体７，１５がこの通路を通って延び、第２の導体１５は、ヘッダ６の一体部分 とされている。通路１０，１４は互いに整列している。導体７，１５は、ガラス シール材料９及びセラミックベース８に設けられた貫通孔１６，１７によって互 いに間隔をおいた関係に保たれている。ガラスシール材料９は、導体７，１５を 互いに電気的に絶縁すると共に、ヘッダ６とセラミックベース８とをしっかりと 物理的に連結している。製造の際、ガラス材料を位置決めするために以下の工程 を実施するのがよい。 (1) セラミックベース８、ヘッダ６及び導体７，１５を、組立体として互いに 間隔をおいた状態で固定する。 (2) ガラスビーズを、セラミックベース８とヘッダ６と電極７，１５との間の スペース内に配置する。 (3) 組立体を、保護雰囲気中に配置して、１／４〜１時間かけて８００℃〜１ ２００℃に加熱してガラスビーズを溶融させる。かかる溶融ガラスは、起爆装置 の各種部品にくっつく。 (4) 次に、組立体を室温までゆっくりと冷却する。 ベース８、ヘッダ６、導体７，１５及び他の各種起爆装置部品相互間にガラス 材料から成るシールを構成するために他の適当な技術を採用してもよい。ガラス 材料又はガラス以外の材料を用いて必要な連結及び密封を行ってもよい。 ガラスシール材料９は、更に、２つの導体７，１５とセラミックベース８との 間に気密シールを作ると共にヘッダ６と導体７との間に気密シールを作る。２つ の導体７，１５とセラミックベース８との間、及び、ヘッダ６と導体７との間の ガラスシールは又、インフレータキャビティ４０５及び起爆装置Ａ（図８も参照 のこと）を通るインフレータ４０１からのガスの漏れを無くすよう機能する、エ アバッグ膨張装置に対する高圧気密シールともなる。 セラミックベース８は、起爆装置Ａの強度部材であり、起爆装置Ａに加わる荷 重は、ヘッダ６から境界面１３のところでセラミックベース８に伝えられ、次に セラミックベース８を介して支持棚部２０に伝えられる。 プラスチック製カップ１が、金属カップ２に嵌まっていて、装填状態の起爆装 置Ａを自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装置の偶発 的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ２、金属ヘッダ６及 びヘッダ６の一部である導体１５との間の電気的接続部によって達成される。 起爆装置Ａは、エアバッグ膨張装置のインフレータ４０１にかしめられるよう になっており、起爆装置の取付けは、セラミックベース８を、インフレータ４０ １の一部である薄い直立環状インフレータスリーブ２２によって構成される円筒 形スペース内に嵌め込むと達成される。図１に示すように、起爆装置Ａは、まだ 完全にはかしめられておらず、起爆装置Ａとインフレータ４０１との間にはスペ ースが生じている。環状スリーブ２２の上縁部２１は、テーパ底壁１９上に圧着 された状態でセラミックベース８及びガスケット１８を捕捉し、それにより起爆 装置は定位置にしっかりと保持されている。２つの導体７，１５は、エアバッグ 膨張装置の底部に設けられた開口部２４を貫通している。 起爆装置Ａの変形実施形態が図２に示されており、かかる変形実施形態では、 同軸型起爆装置Ｂが、金属ヘッダ６’の基部に溶接された金属カップ２’を有し ている。代表的にはジルコニウム粉末と過塩素酸カリウムの混合物である点火薬 ５’が、点火薬ホルダ４’内に封入されている。代表的には水素化チタン粉末と 過塩素酸カリウムの混合物である出力装薬３’が、金属カップ２’内に封入され ている。他の適当な点火薬材料を使用してもよい。 ヘッダ６’は円筒形ヘッダ貫通路１０’を有し、導体７’，１５’の両方がこ の貫通路内を延びて上面１１’で終わっている。導体７’は、点火薬５’と接触 状態にあるブリッジ電線１２’によって他方の導体１５’に接続されている。導 体１５’は、点火薬ホルダ４’によってヘッダ６’に電気的に接続されている。 ブリッジ電線１２’は、点火回路からの電流によって加熱されて点火薬５’に点 火する。導体７’，１５’は、ガラスシール材料９’によってヘッダ中央貫通路 １０’に対して間隔をおいた関係に保たれている。 ヘッダの基部１３’は、金属カップ２’と締り嵌め関係をなしている。ヘッダ ６’及び金属カップ２’は、３６０°の貫通レーザ溶接部２６を用いて基部１３ ’に取り付けられている。この溶接接合部は、包囲体を物理的に密封するよう働 くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カップ２’をヘッダ６’に固定した 状態に保持する。 起爆装置Ｂのセラミックベース８’は、円筒形中央通路１４’を有し、２つの 導体７’，１５’がこの通路を通って延びている。導体７’，１５’は、ガラス シール材料９’及びセラミックベース８’に設けられた貫通孔１６’，１７’に よって互いに間隔をおいた関係に保たれている。ガラスシール材料９’は、導体 ７’，１５’を互いに電気的に絶縁すると共にヘッダ６’及びセラミックベース ８’をしっかりと物理に連結している。形成されたガラスシールは更に、２つの 導体７’，１５’相互間に気密シールを構成している。２つの導体７’，１５’ とセラミックベース８’との間及びヘッダ６’と導体７’，１５’との間のガラ スシールは又、起爆装置組立体を通るインフレータからのガスの漏れを無くすよ う機能する場合、エアバッグ膨張装置に対する高圧気密シールとなる。 セラミックベース８’は、起爆装置Ｂの強度部材であり、起爆装置Ｂに加わる 荷重は、ヘッダ６’から境界面２３’のところでセラミックベース８’に伝えら れ、次にセラミックベース８’を介して支持棚部２０’に伝えられる。 プラスチック製カップ１’が、金属カップ２’上に嵌まっていて、装填状態の 起爆装置を自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装置の 偶発的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ２’と、導体１ ５’が突出溶接部２７ａ，２７ｂ、点火薬ホルダ４’及びヘッダ６’を介して電 気的に接続されているヘッダ６’との間の電気的接続部によって達成される。 起爆装置Ｂは、エアバッグ膨張装置のインフレータ４０１内に圧着でき、起爆 装置の取付けは、セラミックベース８’を、インフレータ４０１（図８）の一部 として形成された薄い直立環状スリーブ２２’によって構成される円筒形スペー ス内に嵌め込むと達成される。次に、環状スリーブ２２’の上縁部２１’を、テ ーパ底壁１９’上に圧着してセラミックベース８’及びガスケット１８’を捕捉 し、それにより起爆装置を定位置にしっかりと保持する。２つの導体７’，１５ ’は、エアバッグ膨張装置の底部に設けられた開口部２４’を貫通している。 本発明の起爆装置の別の変形実施形態が、図３に示されており、かかる変形実 施形態では、同軸型起爆装置Ｃが、ヘッダ６”の基部に溶接された金属カップ２ ”を有している。代表的にはジルコニウム粉末と過塩素酸カリウムの混合物であ る点火薬５”が、点火薬ホルダ４”内に封入されている。代表的には水素化チタ ン粉末と過塩素酸カリウムの混合物である出力装薬３”が、金属カップ２”内に 封入されている。点火薬ホルダ４”は、溶接部３０によりヘッダ６”に溶接され ている。他の適当な点火薬材料を使用してもよい。 ヘッダ６”は円筒形ヘッダ貫通路１０”を有し、１つの電極導体７”がこの貫 通路内を延びてヘッダ６”の上面１１”で終わっている。導体７”は、点火薬５ ”と接触状態にあるブリッジ電線１２”によってヘッダ６”に接続されている。 ブリッジ電線１２”は、点火回路からの電流によって加熱されて点火薬５”に点 火する。導体７”は、ガラスシール材料９”によってヘッダ貫通路１０”に対し て間隔をおいた関係に保たれている。 ヘッダ６”の底部１３”は、金属カップ２”と締り嵌め関係をなしている。ヘ ッダ６”及び金属カップ２”は、３６０°の貫通レーザ溶接部２８を用いてヘ ッダ６”の基部１３”に取り付けられている。この溶接接合部は、包囲体を物理 的に密封するよう働くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カップ２”をヘ ッダ６”に取り付けた状態に保持する。 起爆装置Ｃのセラミックベース８”は、円筒形中央通路１４”を有し、２つの 電極導体７”，１５”がこの通路を通って延び、第２の導体１５は、ヘッダ６” の一体部分とされている。導体７”，１５”は、第１のガラスシール材料９”及 びセラミックベース８”に設けられた貫通孔１６”，１７”によって互いに間隔 をおいた関係に保たれている。ガラスシール材料９”の使用により、導体７”， １５”を互いに電気的に絶縁するシールが構成されると共にヘッダ６”とセラミ ックベース８”とをしっかりと物理的に連結している。かかるガラスシールは更 に、２つの導体７”，１５”とセラミックベース８”との間に気密シールを構成 すると共にヘッダ６”と導体７”との間に気密シールを構成する。２つの導体７ ”，１５”とセラミックベース８”との間及びヘッダ６”と導体７”との間のか かるガラスシールは又、インフレータキャビティ４０５及び起爆装置Ａ（図８も 参照のこと）を通るインフレータ４０１からの濾過されていないガスの漏れを無 くすよう機能する場合、エアバッグ膨張装置に対する高圧気密シールとなる。 セラミックベース８”は、起爆装置の強度部材であり、起爆装置Ｃに加わる荷 重は、ヘッダ６”から境界面２１”のところでセラミックベース８”に伝えられ 、次にセラミックベース８”を介して支持棚部１８”に伝えられる。 セラミックベース８”及び支持カップ１９”は、第２のガラス材料シール２０ ”によって互いに間隔をおいた関係に保たれており、このシール２０”は、セラ ミックベース８”に対する支持カップ１９”の堅固な物理的連結をも行っている 。第２のガラスシール材料２０”は更に、支持カップ１９”とセラミックベース ８”との間の気密シールとなっている。 プラスチック製カップ１”が、金属カップ２”上に嵌まっていて、装填状態の 起爆装置を自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装置の 偶発的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ２”、ヘッダ６ ”及びヘッダ６”の一部である導体１５”との間の電気的接続部によって達成さ れる。 この設計は、エアバッグ膨張装置内へ溶接されるようになっており、起爆装置 の取付けは、支持カップ１９”を、インフレータ４０１の一部として形成されて いる薄い直立環状スリーブ２２”によって構成される円筒形スペース内に嵌め込 むと達成される。次に、環状スリーブ２２の上縁部２３”を溶接部２９で支持カ ップ１９”の上縁部に溶接し、それにより起爆装置を定位置にしっかりと保持す る。２つの導体７”，１５”は、エアバッグ膨張装置の底部に設けられた開口部 ２４”を貫通している。 本発明の起爆装置の別の変形実施形態が図４に示されており、かかる変形実施 形態では、同軸型起爆装置が、ヘッダ３６の基部に溶接された金属カップ３２を 有している。代表的にはジルコニウム粉末と過塩素酸カリウムの混合物である点 火薬３５が、点火薬ホルダ３４内に封入されている。代表的には水素化チタン粉 末と過塩素酸カリウムの混合物である出力装薬３３が、金属カップ３２内に封入 されている。 ヘッダ３６は円筒形の中央貫通路４０を有し、導体３７，４５の両方がこの貫 通路内を延びて上面４１で終わっている。導体３７は、点火薬３５と接触状態に あるブリッジ電線４２によって他方の導体４５に接続されている。導体４５は、 点火薬ホルダ３４によってヘッダ３６に電気的に接続されている。ブリッジ電線 ４２は、点火回路からの電流によって加熱されて点火薬３５に点火する。導体３ ７，４５は、ガラスシール３９によってヘッダ中央貫通路４０に対して間隔をお いた関係に保たれている。 ヘッダ３６の基部４３は、金属カップ３２と締り嵌め関係をなし、ヘッダ３６ 及び金属カップ３２は、３６０°の貫通レーザ溶接部（図示せず）を用いてヘッ ダ３６の基部４３に取り付けられている。この溶接接合部は、包囲体を物理的に 密封するよう働くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カップ３２をヘッダ ３６に固定した状態に保持する。 この起爆装置のセラミックベース３８は、円筒形中央通路４４を有し、２つの 導体３７，４５がこの通路を通って延びている。導体３７，４５は、ガラス材料 又は他の適当な材料を用いて形成された第１のガラスシール３９により互いに間 隔をおいた関係に保たれ、しかも、更にセラミックベース３８に設けられた貫通 孔４６，４７によって互いに間隔をおいた関係に保たれている。第１のガラスシ ール３９は、導体３７，４５を互いに電気的に絶縁すると共にヘッダ３６及びセ ラミックベース３８をしっかりと物理的に連結している。第１のガラスシール３ ９は更に、２つの導体３７，４５相互間に気密シールを構成していると共にヘッ ダ３６及びセラミックベース３８をしっかりと物理的に連結している。第１のガ ラスシール３９は更に、２つの導体３７，４５とセラミックベース３８との間の 気密シールを構成すると共にヘッダ３６と２つの導体３７，４５との間の気密シ ールを構成している。２つの導体３７，４５とセラミックベース３８との間及び ヘッダ３６と２つの導体３７，４５との間の第１のガラスシール３９は又、起爆 装置組立体を通るインフレータからの濾過されていないガスの漏れを無くすよう 機能する場合、エアバッグ膨張装置に対する高圧気密シールとなる。 セラミックベース３８は、起爆装置の強度部材であり、起爆装置に加わる荷重 は、ヘッダ３６から境界面４１のところでセラミックベース３８に伝えられ、次 にセラミックベース３８を介して支持棚部４８に伝えられる。 セラミックベース３８及び支持カップ４９は、第２のガラス材料シール５０に よって互いに間隔をおいた関係に保たれており、このシール５０は、セラミック ベース３８に対する支持カップ４９の堅固な物理的連結手段となっている。第２ のガラスシール５０は更に、支持カップ４９とセラミックベース３８との間の気 密シールとなっている。 プラスチック製カップ３１が、金属カップ３２上に嵌まっていて、装填状態の 起爆装置を自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装置の 偶発的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ３２とヘッダ３ ６との間の電気的接続部によって達成され、導体４５は、点火薬ホルダ３４をヘ ッダ３６と導体４５の両方に溶接することによりこれらに電気的に接続されてお り、これらは全て図３に示されているとおりである。 この設計は、エアバッグ膨張装置内へ溶接されるようになっており、起爆装置 の取付けは、支持カップ４９を、ベース上に形成された薄い直立環状スリーブ５ ２によって構成される円筒形スペース内に嵌め込むと達成される。次に、環状ス リーブの上縁部５３を支持カップ４９の上縁部に溶接し、それにより起爆装置 を定位置にしっかりと保持する。２つの導体３７，４５は、エアバッグ膨張装置 の底部に設けられた開口部５４を貫通している。かかる円形溶接方式は図３に示 されている。 図５を参照すると、円筒形通路６２を備えたヘッダ６１を有する同軸型ヘッダ 組立体Ｄが示されており、１つの導体６３が円筒形通路６２内を延びている。導 体６３，６４はヘッダ６１の一部であり、この一部は好ましくは、金属製射出成 形部品として製造される。導体６３は、ガラスシール６５によってヘッダの中央 貫通路６２に対して間隔をおいた関係に保たれる。 ヘッダ組立体のセラミックベース６６は、円筒形通路６７を有し、導体６３， ６４がこの通路を通って延びており、両方の導体は、ヘッダ６１の一体部分であ る。導体６３，６４は、ガラスシール材料６５及びセラミックベース６６に設け られた貫通孔６８，６９により互いに間隔をおいた関係に保たれている。この材 料６５は、２つの導体６３，６４を互いに電気的に絶縁すると共にヘッダ及びセ ラミックベース６６をしっかりと物理的に連結するガラスシールを構成している 。このガラスシールは更に、２つの導体６３，６４とセラミックベース６６との 間の気密シールを構成すると共にヘッダ６１と導体６３との間の気密シールを構 成している。 この設計は、拘束インフレータ４０１内へ組み込まれるようになっており、導 体６３の電気的絶縁は、ヘッダ６１の頂面７０を研削除去して、ガラスシール材 料６５及び導体６３をむき出しにすることにより達成される。 図６では、同軸型起爆装置が、ヘッダ８６の基部９３に溶接された金属カップ ８２を有している。溶接部は、図示していない。代表的にはジルコニウム粉末と 過塩素酸カリウムの混合物である点火薬８５が、点火薬ホルダ８４内に封入され ている。代表的には水素化チタン粉末と過塩素酸カリウムの混合物である出力装 薬８３が、金属カップ８２内に封入されている。 ヘッダ８６は円筒形の貫通路９０を有し、導体８７がこの貫通路内を延びて上 面９１で終わっている。導体８７は、点火薬８５と接触状態にあるブリッジ電線 ９２によってヘッダ８６に接続されている。ブリッジ電線９２は、点火回路から の電流によって加熱されて点火薬８５に点火する。導体８７は、ガラスシール ８９によってヘッダの中央貫通路７０に対して間隔をおいた関係に保たれている 。 ヘッダ８６の基部９３は、金属カップ８２と締り嵌め関係をなし、ヘッダ８６ 及び金属カップ８２は、３６０°の貫通レーザ溶接部（図示せず）を用いてヘッ ダ８６の基部９３に取り付けられている。この溶接接合部は、包囲体を物理的に 密封するよう働くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カップ８２をヘッダ ８６に固定した状態に保持する。 起爆装置のセラミックベース８８は、円筒形中央通路９４を有し、２つの導体 ９７，９５がこの通路を通って延びており、第２の導体９５は、ヘッダ８６の一 体部分である。導体８７，９５は、ガラスシール８９及びセラミックベース８８ に設けられた貫通孔９６，９７によって互いに間隔をおいた関係に保たれている 。強磁性体１２５が、ガラスシール材料８９によってセラミックベース８８及び ２つの導体８７，９５に対して間隔をおいた関係に保たれている。かかるガラス シールは、導体８７，９５を互いに電気的に絶縁すると共にヘッダ８６及びセラ ミックベース８８をしっかりと物理的に連結している。かかるガラスシールは更 に、導体８７，９５とセラミックベース８８との間の気密シールを構成すると共 にヘッダ８６と導体８７との間の気密シールを構成している。２つの導体８７， ９５とセラミックベース８８との間及びヘッダ８６と導体８７との間のガラスシ ールは又、起爆装置組立体を通るインフレータからの濾過されていないガスの漏 れを無くすよう機能する場合、エアバッグ膨張装置に対する高圧気密シールとな る。 セラミックベース８８は、起爆装置の強度部材であり、起爆装置に加わる荷重 は、ヘッダ８６から境界面１２３のところでセラミックベース８８に伝えられ、 次にセラミックベース８８を介して支持棚部１２０に伝えられる。 プラスチック製カップ８１が、金属カップ８２上に嵌まっていて、装填状態の 起爆装置を自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装置の 偶発的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ８２とヘッダ８ ６とヘッダ８６の一部である導体９５との間の電気的接続部によって達成される 。 この設計は、エアバッグ膨張装置内へ圧着されるようになっており、起爆装置 の取付けは、セラミックベース８８をベース上に形成されている薄い直立環状ス リーブ１２２によって構成される円筒形スペース内に嵌め込むと達成される。次 に、環状スリーブの上縁部１２１をテーパ面９９上に圧着してセラミックベース ８８及びガスケット９８を捕捉し、それにより起爆装置を定位置にしっかりと且 つ密封的に保持する。導体８７，９５は、エアバッグ膨張装置の底部に設けられ た開口部１２４を貫通している。 最後に、図７は、図１の起爆装置に類似した同軸型起爆装置を示しており、こ の起爆装置は、ヘッダ２０６の基部２１３に溶接された金属カップ２０２を有し ている。溶接部は、図示していない。代表的にはジルコニウム粉末と過塩素酸カ リウムの混合物である点火薬２０５及び代表的には１５０℃〜２５０℃で着火す るよう設計された燃料と酸化剤の混合物である自己発火装薬３２５が、点火薬ホ ルダ２０４内に封入されている。代表的には水素化チタン粉末と過塩素酸カリウ ムの混合物である出力装薬２０３が、金属カップ２０２内に封入されている。 ヘッダ２０６は円筒形の貫通路２１０を有し、導体２０７がこの貫通路内を延 びてヘッダの上面２１１で終わっている。導体２０７は、点火薬２０５と接触状 態にあるブリッジ電線２１２によってヘッダ２０６に接続されている。ブリッジ 電線２１２は、点火回路からの電流によって加熱されて点火薬２０５に点火する 。導体２０７は、ガラスシール材料２０９によってヘッダの中央貫通路２１０に 対して間隔をおいた関係に保たれている。 ヘッダ２０６の基部２１３は、金属カップ２０２と締り嵌め関係をなしている 。ヘッダ２０６及び金属カップ２０２は、貫通レーザ溶接部（図示せず）を用い てヘッダの底部２１３３のところに取り付けられている。この溶接接合部は、包 囲体を物理的に密封するよう働くと共に起爆装置の動作の際、構造的に金属カッ プ２０２をヘッダ２０６に固定した状態に保持する。 起爆装置のセラミックベース２０８は、円筒形中央通路２１４を有し、２つの 導体２０７，２１５がこの通路を通って延びており、後者の導体は、ヘッダ２０ ６の一体部分である。導体２０７，２１５は、ガラスシール材料２０９及びセラ ミックベース２０８に設けられた貫通孔２１６，２１７によって互いに間隔をお いた関係に保たれている。ガラスシール材料２０９は、導体２０７，２１５を互 いに電気的に絶縁すると共にヘッダ２０６及びセラミックベース２０８をしっか りと物理的に連結している。ガラスシール材料２０９によって形成されたガラス シールは更に、２つの導体２０７，２１５とセラミックベース２０８との間の気 密シールを構成すると共にヘッダ２０６と導体２０７との間の気密シールを構成 し、しかも、起爆装置組立体を通るインフレータからの濾過されていないガスの 漏れを無くすよう機能する場合、エアバッグ膨張装置に対する高圧気密シールと なる。 セラミックベース２０８は、起爆装置の強度部材であり、起爆装置に加わる荷 重は、ヘッダ２０６から境界面３２３のところでセラミックベース２０８に伝え られ、次にセラミックベース２０８を介して支持棚部３２０に伝えられる。 プラスチック製カップ２０１が、金属カップ２０２上に嵌まっていて、装填状 態の起爆装置を自動車の電気系統の残部から電気的に絶縁し、それにより起爆装 置の偶発的な点火を回避している。静電気からの保護は、金属カップ２０２とヘ ッダ２０６との間の電気的接続部によって達成され、導体２１５はヘッダ２０６ の一部である。 図７を再び参照すると、上述の起爆装置は、エアバッグ膨張装置内に取り付け られると有用であり、起爆装置の取付けは、セラミックベース２０８をベース上 に形成されている薄い直立環状スリーブ３２２によって構成される円筒形スペー ス内に嵌め込むと達成される。次に、環状スリーブの上縁部３２１をテーパフラ ンジ２１９上に圧着してセラミックベース２０８及びガスケット２１８を捕捉し 、それにより起爆装置を定位置にしっかりと保持する。２つの導体２０７，２１ ５は、エアバッグ膨張装置の底部に設けられた開口部３２４を貫通している。 図８には、インフレータ４０１、インフレータキャビティ４０５、起爆装置４ ０２、エアバッグ４０３及び点火介す４０４を備えた衝突センサを有する車の搭 乗者保護装置の略図が示されている。起爆装置４０２は、本明細書で説明した起 爆装置のうち任意のものであるのが良い。起爆装置４０２を溶接法又は圧着法で インフレータ４０１のキャビティ４０５内に取り付けると、加圧ガスは起爆装置 ４０２を通って又はその周りを通過することができない。 最後に、図１の起爆装置Ａの平面図である図９を参照すると、端が丸くなって いるプラスチック製カップ１、スリーブ２２の上縁部２１、及びインフレー タ４０１の一部が示されている。起爆装置の全ての実施形態は、図９に示す形体 と同一の全体的形体を有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．火工装置用装薬の電気起爆式起爆装置であって、点火薬と、該点火薬を収容 した点火薬ホルダと、ヘッダとを有し、該ヘッダの表面には前記点火薬ホルダ が連結され、前記ヘッダは、一対の電気導体のうち少なくとも一方が貫通した 貫通路を有し、前記起爆装置は、貫通路を備えていて、前記ヘッダを支持する セラミックベースと、点火回路と、前記点火薬と接触状態にあるブリッジ電線 と、一対の導体とを更に有し、前記導体は、該導体を流れる電流に応答して前 記点火薬に点火するよう前記ブリッジ電線を前記点火回路に接続しており、前 記起爆装置は更に、出力装薬と、ヘッダに嵌合した状態でヘッダに取り付けら れていて、出力装薬を収容した金属カップと、金属カップ上に嵌まると共にセ ラミックベースに取り付けられている電気不導体のプラスチック製カップとを 有し、起爆装置は構造的に強固であり、前記ヘッダと前記金属カップは互いに 電気的に絶縁されていることを特徴とする電気起爆式起爆装置。 ２．前記導体は、前記導体を前記貫通路内に密封する手段により、前記セラミッ クベースの貫通路の中の定位置に保持されていることを特徴とする請求の範囲 １記載の電気起爆式起爆装置。 ３．前記導体は両方とも、前記ヘッダの前記貫通路を貫通し、前記密封手段は、 前記導体の両方を前記ヘッダに対して間隔をおいた関係に保っていることを特 徴とする請求の範囲２記載の電気起爆式起爆装置。 ４．セラミックベースの貫通路内に設けられた強磁性体を有することを特徴とす る請求の範囲２記載の電気起爆式起爆装置。 ５．点火薬ホルダ内に設けられた自己発火性混合物を有することを特徴とする請 求の範囲１記載の電気起爆式起爆装置。 ６．前記導体は両方とも、前記ヘッダの前記通路を貫通し、前記封止手段は、前 記導体の両方を前記ヘッダに対して間隔をおいた関係に保っていることを特徴 とする請求の範囲４記載の電気起爆式起爆装置。 ７．ヘッダ組立体のセラミックベース内には、ガラスシール材料と隣接して強磁 性体が封入されていることを特徴とする請求の範囲２記載の電気起爆式起爆装 置。 ８．点火薬ホルダ内には、自己発火性混合物を収容した追加のキャビティが設け られていることを特徴とする請求の範囲１記載の電気起爆式起爆装置。 ９．膨張装置内に取り付けられた火工装置用装薬の電気起爆式起爆装置であって 、点火薬と、該点火薬を収容した点火薬ホルダと、セラミックベースと、ヘッ ダとを有し、該ヘッダの表面には前記点火薬ホルダが溶接され、前記ヘッダは 、少なくとも１つの電気導体が前記セラミックベース内へ延びるようこれを貫 通させる貫通路を有し、前記起爆装置は、前記点火薬と接触状態にあるブリッ ジ電線と、前記電気導体を流れる電流に応答して前記点火薬に点火する点火回 路る前記ブリッジ電線を接続する一対の導体を構成する手段と、前記ヘッダの 前記貫通路内に設けられていて、前記電気導体を前記ヘッダ及びセラミックベ ースに対して間隔をおいた関係に保つと共に前記電気導体を各導体相互間に間 隔をおいた関係に保つシール手段と、出力装薬と、ヘッダに嵌合した状態でヘ ッダに溶接されていて、出力装薬を収容した金属カップと、金属カップ上に嵌 まると共にセラミックベースに取り付けられている電気不導体のプラスチック 製カップと、セラミックベースを収容した貫通路を有する支持カップと、該支 持カップの前記貫通路内に設けられていて、前記セラミックベースを前記支持 カップに対して間隔をおいた関係に保つ第２のシール手段とを更に有し、前記 ヘッダと前記金属カップは膨張装置から電気的に絶縁されていることを特徴と する電気起爆式起爆装置。 10．電気起爆式起爆装置のヘッダ組立体であって、底部材料の一部としての一対 の導体及び１つの電気導体が貫通した通路を有するヘッダと、前記ヘッダを支 持し、取付けフランジ及び両方の導体が貫通する貫通路を備えた電気不導体の セラミックベースと、ヘッダの前記通路内に設けられていて、前記電気導体を 前記ヘッダ及びセラミックベースに対して間隔をおいた関係に保つと共に前記 電気導体を各導体相互間に間隔をおいた関係に保つガラスシール手段とから成 り、前記ヘッダ及び前記１つの電気導体は、ヘッダの表面を取り除いても、互 いに電気的に絶縁されていることを特徴とする電気起爆式起爆装置。 11．火工装置用装薬の電気起爆式起爆装置であって、点火薬と、該点火薬を収容 した点火薬ホルダと、ヘッダとを有し、該ヘッダの表面には前記点火薬ホルダ が連結され、前記起爆装置は、貫通路を備えていて、前記ヘッダを支持するセ ラミックベースと、前記貫通路内に位置決めされた状態で延びる一対の電気導 体と、前記導体を前記セラミックベースの前記貫通路内に位置決めすると共に 密封するガラスシール及び位置決め手段とを更に有することを特徴とする電気 起爆式起爆装置。 12．インフレータキャビティを有するインフレータを更に有し、起爆装置は、イ ンフレータキャビティ内に位置決めされていて、起爆装置とインフレータとの 間のガス気密シールを形成するよう圧着されていることを特徴とする請求の範 囲１記載の起爆装置の組立体。 13．インフレータキャビティを有するインフレータを更に有し、起爆装置がイン フレータキャビティ内に位置決めされていて、起爆装置とインフレータとの間 のガス気密シールを形成するよう溶接されていることを特徴とする請求の範囲 １記載の起爆装置の組立体。 14．密封手段は、ガラス材料を含むことを特徴とする請求の範囲２記載の電気起 爆式起爆装置。