JP2004243309A - イニシエータ及びガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 製作が容易で製造コストが低く、またコネクタを小型化しうるイニシエータと、このイニシエータを備えたガス発生器を提供する。
【解決手段】 イニシエータ５０のケーシング５６内に反応薬剤５８が収容されている。ヘッダ５４の孔６６にピン６２が挿入され、ガラス等により固着されている。電極ピン６２とヘッダ５４との間に電橋線６８が架設されている。ヘッダ５４から筒状端子５４Ａが突設され、電極ピン６２はこの筒状端子５４Ａ内に挿通されている。筒状端子５４Ａの先端にコネクタ係止部５４ａが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エアバッグ装置やシートベルトプリテンショナ等のガス発生器に組み込むのに好適なイニシエータと、このイニシエータを備えたガス発生器に関する。

自動車等の高速移動体に設けられるエアバッグ装置は、袋状のエアバッグをインフレータと称されるガス発生器によって急速に膨張させるよう構成されている。このガス発生器は、ガス発生剤と、このガス発生剤のガス発生反応を開始させるイニシエータとを備えている。従来、このイニシエータは、反応薬剤と、この反応薬剤の反応を開始させるための抵抗発熱体としてのフィラメント状の電橋線（ブリッジワイヤ）とを備えている（例えば特開２０００−２９２０９９号、米国特許第５４０４２６３号）。このイニシエータの後部には、通電用のコネクタを係止するためのコネクタ係止部が設けられている（特開２００１−１６５６００号）。

この従来例に係るイニシエータの一例について第３図を参照して説明する。

このイニシエータ１０は、後部が開放した略有底円筒形状のカップ１２を有している。このカップ１２内に反応薬剤１４が収容されている。カップ１２の後部はヘッダ１６によって閉鎖されている。このカップ１２内には、該ヘッダ１６を貫通した電極ピン１８の先端側が臨んでいる。

この電極ピン１８の先端とヘッダ１６との間に電橋線２２が架設されている。この電橋線２２の両端はそれぞれ電極ピン１８とヘッダ１６とに溶接されている。この電極線２２は、カップ１２内において反応薬剤１４に接している。

なお、該電極ピン１８とヘッダ１６とは、ガラス等の絶縁材１９により、電気的に接触しないよう互いに離間して配置されている。

ヘッダ１６から電極ピン（グランドピン）２０が突設されている。ヘッダ１６と各電極ピン１８，２０の根元側とを囲むように樹脂モールド２４が形成され、この樹脂モールド２４と一体化するように略々環状のカラー２６が装着されている。

このカラー２６は、コネクタ３０が差し込まれる穴３２を備えている。この穴３２の入口部分の内周面には、コネクタ３０を係止するための係止凹部３４が設けられている。コネクタ３０の側面には、該コネクタ凹部３４と係合する係止凸部３６が設けられている。コネクタ３０の先端面には、電極ピン１８，２０が差し込まれるピンジャック１８ｊ、２０ｊが設けられている。なお、コネクタ３０の向きを一義的とするために、前記樹脂モールド２４にはＤ字形の凸所２４Ｄが設けられており、コネクタ３０の先端面には、該凸所２４Ｄが嵌合するＤ字形の凹所３０Ｄが設けられている。凸所２４Ｄ及び凹所３０Ｄは、Ｄ字形の代りにＴ字形とされることもある。

車両衝突時等の緊急時には、各電極１８，２０を介してバッテリから電橋線２２に電圧が印加される。これにより、該電橋線２２が発熱して反応薬剤１４が点火され、反応を開始する。そして、この反応薬剤１４の反応により高圧ガスや熱が生じ、これによりガス発生器のガス発生剤がガス発生反応を引き起こす。なお、この反応に伴ってカップ１２は破れ、熱いガス等が放出される。

なお、反応薬剤としては、例えば電橋線２２を囲むように配置されたスチフ酸鉛とアルミニウム粉末の混合物よりなる第１反応薬剤、及び該第１反応薬剤を取り囲むように配置されたＢＫＮＯ_３又は黒色火薬よりなる第２反応薬剤が用いられる。第１反応薬剤は急速に発熱反応し、第２反応薬剤は第１反応薬剤の熱により反応を開始して高圧の熱いガス及び微粒子を発生させる。
米国特許第５４０４２６３号 特開２０００−２９２０９９号 特開２００１−１６５６００号

上記従来のイニシエータ１０にあっては、２本のピンを有するため、イニシエータハウジング２６への組付時にイニシエータハウジングとイニシエータの回転回度を正確に合致させて組付ける必要があり、組付作業が困難である。

このようなことから、従来のイニシエータは製作コストが嵩みがちであった。

また、従来のイニシエータにあっては、２本の電極ピン１８，２０が所定間隔をおいて並列設置されているため、コネクタ３０の幅が大きなものとなっていた。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、製作が容易で製作コストを低減でき、またコネクタを小型化しうるイニシエータと、このイニシエータを用いたガス発生器を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）のイニシエータは、導電性のヘッダと、該ヘッダの一側に配置された反応薬剤と、該反応薬剤を覆う覆装部材と、該ヘッダを該一側から他側まで貫通し、該他側から突出しており、該ヘッダとは絶縁されている電極ピンと、該一側において該ヘッダと電極ピンとの間に架設された、通電により熱を発生させる熱発生部と、該他側において、該電極ピンと同軸的に該ヘッダから突設された筒状の端子と、該筒状端子の先端側に設けられたコネクタ係止部とを備えてなるものである。

かかるイニシエータにあっては、電極ピンと筒状端子とが同軸状となっているため、イニシエータの向きがいかなるものであってもイニシエータをイニシエータハウジングに組付けることができ、イニシエータのイニシエータハウジングへの組付け作業特性が良好である。

また、電極ピンと筒状端子とが同軸配置されているので、コネクタの大きさを小さくすることが可能である。

なお、上記のコネクタ係止部として、筒状端子の端子の先端側に外向きの鍔部を設けてもよい（請求項２）。この構成は、簡易であり、製作も容易である。

本発明（請求項３）のイニシエータは、導電性のヘッダと、該ヘッダの一側に配置された反応薬剤と、該反応薬剤を覆う覆装部材と、該ヘッダを該一側から他側まで貫通し、該他側から突出しており、該ヘッダとは絶縁されている電極ピンと、該一側において該ヘッダと電極ピンとの間に架設された、通電により熱を発生させる熱発生部と、該ピンの先端側に設けられたコネクタ係止部と、を備えてなるものである。

かかるイニシエータにあっては、１本の電極ピンのみが設けられているため、コネクタの向きがいかなるものであってもイニシエータをイニシエータハウジングに対し組付けることができ、イニシエータハウジングへの組付け作業特性が良好である。また、コネクタの大きさを小さくすることが可能である。

なお、上記のコネクタ係止部を、先端に向って小径となる錐形状とした場合、構成が簡易であり、製作も容易である（請求項４）。

本発明では、通電により熱を発生させる熱発生部としては電橋線が好適である（請求項５）。この電橋線は安価であり、イニシエータの製造が容易である。ただし、熱発生部は電橋線に限定されるものではない。

本発明のガス発生器は、ガス発生剤と、このガス発生剤のガス発生反応を開始させるための上記本発明のイニシエータとを備えたものである（請求項６）。

本発明によると、製作が容易で製造コストが低く、またコネクタを小型化しうるイニシエータと、このイニシエータを採用したガス発生器が提供される。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１、図２はそれぞれ本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。

図１のイニシエータ５０では、カップ５２及び該カップ５２の入口部分に挿入されたヘッダ５４によってケーシング５６が構成され、このケーシング５６内に反応薬剤５８が充填されている。この実施の形態では、カップ５２はＳＵＳ３０４等よりなる円形容器形状のものである。ヘッダ５４の本体部分は、ＳＵＳ３０４等の耐食性金属よりなる略円盤状であり、その外周面はカップ５２の内周面に溶接等により固着されている。

このヘッダ５４の円盤状本体部の外向き盤面の中央から筒状端子５４Ａが突設されている。この筒状端子５４Ａの先端部には外向き鍔状（厚肉フランジ状）のコネクタ係止部５４ａが設けられている。この筒状端子５４Ａは、ヘッダ５４の円盤状の本体部と一連一体となっている。

この筒状端子５４Ａの先端面からヘッダ５４の内向き盤面（ケーシング５６の内部を向く面）まで貫通する孔６０が設けられている。

この孔６０に電極ピン６２が同軸状に挿入されている。該電極ピン６２は、ヘッダ５４と接触しないようにガラス等の絶縁性固着材料６６により該ヘッダ５４に固定されている。ピン６２の先端は筒状端子５４Ａの外方に突出している。

ケーシング５６内においては、ヘッダ５４のカップ内部側の盤面と電極ピン６２の端面との間に電橋線６８が架設されている。

カップ５２の外面はナイロン、ポリプロピレン等よりなる樹脂カバー５２ａで覆われている。カップ５２の後部側とヘッダ５４の後端面はナイロン、ポリブチレンテレフタレート等よりなる樹脂モールド７０によって覆われている。筒状端子５４Ａは該樹脂カバー７０を貫通して外方に延出している。コネクタのグランド端子が該筒状端子５４Ａの先端側に接触する。

反応薬剤５８は、第１反応薬剤（着火薬）のみからなっていてもよく、第１反応薬剤と第２反応薬剤（酸化剤粒子）との混合物からなっていてもよい。第１反応薬剤としては特に制限はないが、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｖ、ＣａＣ_２、Ｃａ、Ｃｅ、Ｌａ等の単体金属またはその合金、化合物等が使用される。第２反応薬剤としては特に制限はないが、ＫＣｌＯ_４、ＫＣｌＯ_３、ＫＩＯ_４、ＮＨ_４ＣｌＯ_４、ＮＨ_４ＮＯ_３、ＫＮＯ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＯ、ＮｉＯ等が使用される。

このイニシエータ５０に対しては、図１の上方からコネクタ（図１では図示略）が装着される。このコネクタには、電極ピン６２が差し込まれるピンジャックと、筒状端子５４Ａが差し込まれる穴とが設けられている。この穴の内周面には、コネクタ係止部５４ａと係合するチャック部が設けられている。筒状端子５４Ａが穴内に規定深さまで差し込まれると、該チャック部がコネクタ係止部５４ａに係止し、コネクタの離脱が阻止される。

このように構成されたイニシエータ５０においては、電極ピン６２と筒状端子５４Ａとの間に電圧が印加されると、電橋線６８が発熱し、反応薬剤５８が反応を開始し、高圧で熱い微粒子を含むガスが発生する。なお、反応薬剤５８が酸化剤粒子を含有する場合、酸化剤粒子の酸化作用により金属粒子が急速に酸化反応して熱を発生させるため、反応が促進される。

このイニシエータ５０にあっては、電極ピン６２と筒状端子５４Ａとが同軸的となっているので、コネクタがピンジャック周りにいかなる方向を向いていても、該コネクタを筒状端子５４Ａに装着させることができる。また、電極ピン６２と筒状端子５４Ａとが同軸状であるため、コネクタの大きさが小さくて足りる。さらに、イニシエータ５０の製作も容易である。

図２のイニシエータ８０では、カップ８２及び該カップ８２の入口部分に挿入されたヘッダ８４によってケーシング８６が構成され、このケーシング８６内に反応薬剤８８が充填されている。この実施の形態では、カップ８２はＳＵＳ３０４等よりなる円形容器形状のものである。ヘッダ８４は、ＳＵＳ３０４等よりなる、小径部８４ａと大径部８４ｂとを有した略筒状の部材である。この小径部８４ａの外周面はカップ８２の内周面に溶接等により固着されている。

このヘッダ８４の中心部には、筒軸心方向に貫通する孔９０が設けられている。

この孔９０に電極ピン９２が挿入されている。ピン９２は、ヘッダ８４と接触しないようにガラス等の絶縁性固着材料９６により該ヘッダ８４に固定されている。ピン９２の先端はヘッダ８４の外方に突出している。

電極ピン９２の先端には、先端ほど小径となる円錐台形状のコネクタ係止部９２ａが一体に設けられている。このコネクタ係止部９２ａの基端側は、電極ピン９２よりも大径となっている。

ヘッダ８４のカップ内部側の端面と電極ピン９２の端面との間には電橋線９８が架設されている。

カップ８２の外面はナイロン、ポリプロピレン等よりなる樹脂カバー８２ａで覆われている。カップ８２の後部側とヘッダ８４の後端面はナイロン、ポリブチレンテレフタレート等よりなる樹脂モールド１００によって覆われている。ヘッダ８４の外側の端面の中央付近は樹脂モールド１００によって覆われていない。コネクタのグランド端子がこのヘッダ８４の露出面に接触する。

このイニシエータ８０に対しては、図２の上方からコネクタ（図示略）が装着される。このコネクタには、電極ピン９２が差し込まれるピンジャックが設けられている。このピンジャックの最奥部には、コネクタ係止部９２ａと係合するチャック部が設けられている。電極ピン９２がピンジャック内に規定深さまで差し込まれると、該チャック部がコネクタ係止部９２ａに係合し、コネクタの離脱が阻止される。

このように構成されたイニシエータ８０においては、電極ピン９２とヘッダ８４Ａとの間に電圧が印加されると、電橋線９８が発熱し、反応薬剤８８が反応を開始し、高圧で熱い微粒子を含むガスが発生する。

図２のイニシエータ８０においては、ヘッダ８４から１本の電極ピン９２のみが突設されており、コネクタは該電極ピン９２の周方向においていかなる方向を向いていてもイニシエータ８０に装着可能である。また、コネクタが小型のもので足りる。さらにイニシエータ８０の製作も容易である。

本発明のイニシエータは、各種のガス発生器に適用することができる。このガス発生器は、運転席用、助手席用、後席用、サイド用、頭部保護用、歩行者保護用など各種のエアバッグ装置や、シートベルトテンショナなどに組み込むことができる。

本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。 本発明の別の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。 従来例に係るイニシエータの断面図である。

符号の説明

１０，５０，８０ イニシエータ
１２，５２，８２ カップ
１６，５４，８４ ヘッダ
５４Ａ 筒状端子
５４ａ コネクタ係止部
５６，８６ ケーシング
５８，８８ 反応薬剤
５８Ｄ 混合物
６２，９２ 電極ピン
９２ａ コネクタ係止部

Claims (6)

1. 導電性のヘッダと、
   該ヘッダの一側に配置された反応薬剤と、
   該反応薬剤を覆う覆装部材と、
   該ヘッダを該一側から他側まで貫通し、該他側から突出しており、該ヘッダとは絶縁されている電極ピンと、
   該一側において該ヘッダと電極ピンとの間に架設された、通電により熱を発生させる熱発生部と、
   該他側において、該電極ピンと同軸的に該ヘッダから突設された筒状の端子と、
   該筒状端子の先端側に設けられたコネクタ係止部と
   を備えてなるイニシエータ。
2. 請求項１において、該コネクタ係止部は、該筒状端子の先端側に設けられた外向きの鍔部であることを特徴とするイニシエータ。
3. 導電性のヘッダと、
   該ヘッダの一側に配置された反応薬剤と、
   該反応薬剤を覆う覆装部材と、
   該ヘッダを該一側から他側まで貫通し、該他側から突出しており、該ヘッダとは絶縁されている電極ピンと、
   該一側において該ヘッダと電極ピンとの間に架設された、通電により熱を発生させる熱発生部と、
   該ピンの先端側に設けられたコネクタ係止部と、
   を備えてなるイニシエータ。
4. 請求項３において、該コネクタ係止部は、先端に向って小径となる錐形状であることを特徴とするイニシエータ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該熱発生部は電橋線であることを特徴とするイニシエータ。
6. ガス発生剤と、このガス発生剤のガス発生反応を開始させるイニシエータとを備えたガス発生器において、該イニシエータが請求項１ないし５のいずれか１項に記載のイニシエータであることを特徴とするガス発生器。

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