JP2002537534A - レーザ光源を有する点火部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 装薬に点火するために必要なエネルギをレーザ光源を用いて発生させる形式の点火部材では、レーザ光との連結は光導体を用いて、またはレーザ光を、点火に必要な、装薬への集中性をもつようにフォーカスするレーザ光学系を介して行われる。このような光学的な装置または光導体によってレーザ光が伝達される場合には、伝達損失と連結損失とが発生する。さらに公知の点火装置は構造的にコスト高である。そのため本発明では、レーザ光源がレーザダイオード（３）であり、点火される爆薬（４）が、レーザダイオード（３）のケーシング（８）に設けられた、レーザ光（１３）のための透過性部分（１２）に直接配置されているように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は請求項１の上位概念部に記載した形式の、レーザ光源を有する点火部
材に関するものである。

【０００２】 起爆をリリースする爆薬がレーザ光源を用いて点火される形式の点火部材が公
知である。このレーザ光源は爆薬を有する室の外側に配置されている。レーザ光
は光導体または貫通通路を介して起爆部の爆薬に供給される。レーザ光を貫通通
路内で接続するために一般的にはレーザ光学系が必要であり、これによりレーザ
光を、点火に必要な集中性で爆薬にフォーカスすることができる。起爆部の爆発
によって爆発体例えば弾丸の装薬が点火される。しかしこの爆発体は起爆薬を含
有する装薬を有していてもよい。このような爆発体ではすでにレーザ光のエネル
ギは爆薬の点火に十分であるので、したがって起爆部を必要としない。

【０００３】 米国特許第３３６２３２９号明細書により点火部材の２つの構成が公知である
。第１の構成ではレーザ光が光導体を用いてレーザ光源から点火部材の爆薬に供
給されるようになっている。この場合、光導体と点火部材の爆薬との間に連結光
学系が接続されている。第２の実施例に相応して、レーザ光源はレーザ光が、レ
ーザ光源を点火部材の爆薬から分離するシールドの開口と、フィルタ光学系およ
び強化光学系を有する絶縁された、前記開口に接続する管とを介して点火部材の
爆薬に伝達されるように配置されている。これらの公知の点火部材は、光導体の
光学系またはレーザ光源に前置されたフィルタ光学系と強化光学系とが構造的に
コスト高であるという欠点を有している。さらに光学的な装置または光導体を用
いたレーザ光線の伝達では伝達損失および接続損失が生ぜしめられる。

【０００４】 本発明の課題は簡単で安価に製造できかつ上記したような欠点を有していない
、レーザ光源を有する点火部材を提供することである。

【０００５】 この課題は請求項１の特徴部に記載した構成により解決される。本発明の有利
な構成は従属請求項に記載されている。

【０００６】 電子的な構成素子のミニチュア化の進行および安価な製造によって、レーザ光
源を所定の大きさでかつ所定の光線集中性を有するように製造することができる
。したがって本発明により点火部材は光導体またはフィルタ光学系および強化光
学系を用いることなく爆薬に点火することができる。このレーザ光源はレーザダ
イオードであり、このレーザダイオードは１度きりの使用に規定されている。こ
の場合、点火される爆薬は、レーザダイオードのケーシングに設けられた、レー
ザ光のための透過性部分、つまりレーザ光の放出面に直接配置されている。この
点火部材の製造は光学系または光導体によるレーザ光の連結部を必要としないの
で簡便化されており、ひいては価格を低下させる。さらに伝達損失および連結損
失が避けられる。

【０００７】 本発明の有利な構成では、レーザダイオードのケーシングに設けられた、レー
ザ光のための透過性部分が、点火される爆薬に面しており、この透過性部分をレ
ーザ光特に赤外線部分の吸収を改良する材料によって覆うことができる。これに
よりレーザ光の作用は強化される。炭素または金属酸化物、例えば酸化銅、酸化
鉄、および酸化マンガンは赤外線を特に良好に吸収する。

【０００８】 本発明の別の構成ではレーザ光の吸収を改良する材料を、点火される爆薬自体
に混入することができる。この場合前提条件として、混入によって爆薬の所望の
効果に影響を及ぼさないことが挙げられる。混入によって特にレーザダイオード
を吸収材料で覆うための作業過程が割愛される。

【０００９】 さらにレーザダイオードを、点火する爆薬内に埋め込むこともでき、この場合
、電気的な接続部は開放されていると有利である。レーザダイオードを埋め込む
と、点火に必要なエネルギを導入するために比較的大きな面が提供される。

【００１０】 本発明のさらに別の構成では、点火する爆薬とレーザダイオードとを共通の１
つのケーシングによって取り囲こむことができる。これにより、特に起爆の際に
爆薬とレーザダイオードとを点火装置として小さな寸法の一体的な構成部材に集
結させることができる。

【００１１】 爆薬とレーザダイオードとが共通の１つのケーシングに集結されている構成は
例えばエアバッグまたはシートベルトテンショナに利用されるガスジェネレータ
に特に最適である。

【００１２】 次に本発明を実施例に基づき詳説する。

【００１３】 図１にはレーザダイオードと爆薬とが共通の１つのケーシングによって取り囲
まれていて、起爆させるために設けられた点火部材を形成する爆発体の断面図が
示されており、 図２にはレーザダイオードが、点火される爆薬内に直接埋め込まれている爆発
体の断面図が示されている。

【００１４】 図１には爆発体２内の点火部材１が断面図として示されている。この点火部材
１は本発明の実施例ではレーザダイオード３から成っている。このレーザダイオ
ード３は起爆される爆薬４と一緒に、１つの共通のケーシング５内に収容されて
いる。この点火部材１は爆発体２のケーシング６内に挿入されていて、装薬また
は炸薬７にまで到達している。レーザダイオード３のケーシング８から、レーザ
ダイオード３の制御チップ１０に電流供給するための接続部９が突出している。
レザー１１の領域ではレーザダイオード３のケーシング１２がレーザ光１３のた
めに透過性となっている。レーザ光１３用の透過性ケーシング部分１２の、起爆
用の爆薬４に面した部分がレーザダイオード３と爆薬との共通のケーシング５に
おける窓１４を形成している。

【００１５】 起爆させるための爆薬４の点火に合わせて調整されたレーザ光１３が発せられ
る。このレーザ光１３は所定の角度で、一般的には２０゜〜３０゜の角度でレー
ザ１１から発せられ、爆薬４に当たりこれを点火させる。レーザ光１３のエネル
ギ密度はレーザダイオード３の形式、ひいては出力、レーザ光の放射角度、およ
びレーザ１１と爆薬４との距離に依存している。

【００１６】 レーザダイオード３の窓１４が、レーザ光１３特に赤外線部分の吸収を改良す
る材料１５によって被覆されていると、装薬の点火率を著しく改良することがで
きる。

【００１７】 図２には本発明による別の実施例が示されている。この実施例ではレーザダイ
オードの構造は、図１に基づく実施例のレーザダイオードと変わりない。この理
由から、一致する部材には同じ部材番号を付与した。

【００１８】 点火部材１０１はこの実施例ではレーザダイオード３から構成されている。爆
発体１０２の装薬１０７の爆薬内に直接挿入されていて、電気的な接続部９を除
いて完全に爆薬によって取り囲まれている。この装薬１０７はこの実施例では起
爆部を必要としない。レーザダイオード３のレーザ光１３によって装薬１０７に
供給されるエネルギはこの爆薬の点火に十分である。爆発体１０２のケーシング
１０６は装薬１０７も点火部材１０１も取り囲んでいる。この装薬１０７の爆薬
には、レーザ光１３特にその赤外線部分の吸収を改良する材料１１５が直接混入
されている。

【００１９】 この簡単な構造およびわずかな大きさに基づき、本発明の点火装置は特にエア
バッグおよびシートベルトテンショナに利用されるようなガスジェネレータに組
み込むのに適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 レーザダイオードと爆薬とが共通の１つのケーシングによって取り囲まれてお
り、かつレーザダイオードと爆薬とが、起爆させるために設けられた点火部材を
形成している形式の爆発体の断面図である。

【図２】 図２にはレーザダイオードが、点火される爆薬内に直接埋め込まれている爆発
体の断面図である。

【符号の説明】

１ 点火部材、 ２ 爆発体、 ３ レーザダイオード、 ４ 爆薬（起爆材
）、 ５，６ ケーシング、 ７ 装薬、 ８ ケーシング、 ９ 接続部、
１０ 制御チップ、 １１ レーザ、 １２ ケーシング、 １３ レーザ光、
１４ 窓、 １５ 材料、 １０１ 点火部材、 １０２ 爆発体、 １０６
ケーシング、 １０７ 装薬、 １１５ 材料

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 爆発体の起爆材料に点火するための、レーザ光源を有する点
   火部材において、 レーザ光源がレーザダイオード（３）であって、点火される爆薬（４，１０７
   ）が、レーザダイオード（３）のケーシング（８）に設けられた、レーザ光（１
   ３）のための透過性部分（１２）に直接配置されていることを特徴とする、レー
   ザ光源を有する点火部材。
2. 【請求項２】 レーザダイオード（３）のケーシング（８）に設けられた、
   レーザ光（１３）のための透過性部分（１２）が、レーザ光（１３）、特に赤外
   線部分の吸収を改良する材料（１５）によって覆われている、請求項１記載の点
   火部材。
3. 【請求項３】 レーザ光（１３）によって点火される爆薬（１０７）に、レ
   ーザ光（１３）特に赤外線部分の吸収を改良する材料（１１５）が混入されてい
   る、請求項１記載の点火部材。
4. 【請求項４】 爆薬（４，１０７）とレーザダイオード（３）とが、１つの
   共通のケーシング（５，１０６）によって取り囲まれている、請求項１から３ま
   でのいずれか１項記載の点火部材。
5. 【請求項５】 レーザダイオード（３）が爆薬（１０７）内に埋め込まれて
   いる、請求項１から４までのいずれか１項記載の点火部材。
6. 【請求項６】 点火部材が、特にエアバックおよびシートベルトテンショナ
   に利用されるガスジェネレータにおいて使用されている、請求項１から５までの
   いずれか１項記載の点火部材。