JP3175051B2 - 電気発火式イニシエータ - Google Patents
電気発火式イニシエータInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/10—Initiators therefor
- F42B3/12—Bridge initiators
- F42B3/124—Bridge initiators characterised by the configuration or material of the bridge
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Fuses (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電気信号入
力部を通じて与えられた電気信号に基づいてこれら電気
信号入力部の間を接続する抵抗エレメントを発熱させ、
当該抵抗エレメントの発熱により火薬を燃焼させるよう
にした電気発火式イニシエータの改良に関するもので、
特に、シートベルトやエアバッグ等の車両用安全装置を
瞬時に作動させるためのガス発生装置においてその点火
具として用いるのに好適な電気発火式イニシエータに関
する。
力部を通じて与えられた電気信号に基づいてこれら電気
信号入力部の間を接続する抵抗エレメントを発熱させ、
当該抵抗エレメントの発熱により火薬を燃焼させるよう
にした電気発火式イニシエータの改良に関するもので、
特に、シートベルトやエアバッグ等の車両用安全装置を
瞬時に作動させるためのガス発生装置においてその点火
具として用いるのに好適な電気発火式イニシエータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、車両用安全装置であるシートベ
ルトには、ベルトの巻取装置に急速引込手段が付設され
ており、事故等の緊急時にこの急速引込手段を作動さ
せ、ベルトを瞬時に引き込むことによって衝突の際の衝
撃から運転者等を確実に保護するようにしている。ま
た、エアバッグにおいては、急速ガス充填手段が設けら
れており、事故等の緊急時にこの急速ガス充填手段を作
動させ、収縮したバッグに瞬時にガスを充填することに
よって衝突の際に運転者等に加わる衝撃を緩和するよう
にしている。
ルトには、ベルトの巻取装置に急速引込手段が付設され
ており、事故等の緊急時にこの急速引込手段を作動さ
せ、ベルトを瞬時に引き込むことによって衝突の際の衝
撃から運転者等を確実に保護するようにしている。ま
た、エアバッグにおいては、急速ガス充填手段が設けら
れており、事故等の緊急時にこの急速ガス充填手段を作
動させ、収縮したバッグに瞬時にガスを充填することに
よって衝突の際に運転者等に加わる衝撃を緩和するよう
にしている。
【０００３】これらシートベルトの急速引込手段やエア
バッグの急速ガス充填手段としては、ガス発生剤の燃焼
によってガスを発生させるようにしたガス発生装置を適
用するのが一般的である。すなわち、衝突の際の衝撃で
作動する機械発火式、または電気信号で作動する電気発
火式点火具による点火によってガス発生剤を燃焼させ、
その際に発生する燃焼ガスの圧力を利用してベルトを急
速に巻き取ったり、バッグに瞬時にガスを充填するよう
にしたものである。
バッグの急速ガス充填手段としては、ガス発生剤の燃焼
によってガスを発生させるようにしたガス発生装置を適
用するのが一般的である。すなわち、衝突の際の衝撃で
作動する機械発火式、または電気信号で作動する電気発
火式点火具による点火によってガス発生剤を燃焼させ、
その際に発生する燃焼ガスの圧力を利用してベルトを急
速に巻き取ったり、バッグに瞬時にガスを充填するよう
にしたものである。
【０００４】この種のガス発生装置においてその点火具
となる電気発火式イニシエータの従来例としては、図７
に示すものがある。すなわち、この電気発火式イニシエ
ータでは、電気信号入力部である一対の電流伝達ピン１
の先端部間を抵抗エレメント２によって接続し、さらに
この抵抗エレメント２を覆うように点火薬３を配設する
ようにしている。電流伝達ピン１は、ガラスハーメチッ
クあるいは樹脂製のプラグ４に固定してある。さらにプ
ラグ４の外周部には、上述した抵抗エレメント２および
点火薬３を覆うように金属製ケース５を配設し、その内
部に着火薬６を充填してある。
となる電気発火式イニシエータの従来例としては、図７
に示すものがある。すなわち、この電気発火式イニシエ
ータでは、電気信号入力部である一対の電流伝達ピン１
の先端部間を抵抗エレメント２によって接続し、さらに
この抵抗エレメント２を覆うように点火薬３を配設する
ようにしている。電流伝達ピン１は、ガラスハーメチッ
クあるいは樹脂製のプラグ４に固定してある。さらにプ
ラグ４の外周部には、上述した抵抗エレメント２および
点火薬３を覆うように金属製ケース５を配設し、その内
部に着火薬６を充填してある。
【０００５】抵抗エレメント２としては、金属、もしく
は合金製のワイヤを適用したもののほか、昨今において
は、基板の上面に設けた金属、もしくは合金製の薄膜に
エッチングを施すことによって所定の形状に構成したも
のも提供されている。
は合金製のワイヤを適用したもののほか、昨今において
は、基板の上面に設けた金属、もしくは合金製の薄膜に
エッチングを施すことによって所定の形状に構成したも
のも提供されている。
【０００６】この電気発火式イニシエータでは、例えば
事故等により車両に衝撃力が作用すると、衝撃センサか
らの出力信号が一対の電流伝達ピン１を通じて抵抗エレ
メント２に与えられ、当該抵抗エレメント２がジュール
熱により発熱する。
事故等により車両に衝撃力が作用すると、衝撃センサか
らの出力信号が一対の電流伝達ピン１を通じて抵抗エレ
メント２に与えられ、当該抵抗エレメント２がジュール
熱により発熱する。
【０００７】この抵抗エレメント２の発熱温度が所定の
値になると、これに接する点火薬３が点火し、これによ
って着火薬６、さらにはガス発生剤が順次燃焼するよう
になり、その燃焼ガスが、シートベルトの急速引込手段
やエアバッグの急速ガス充填手段を動作させるべくそれ
ぞれに対して瞬時に供給されることになる。
値になると、これに接する点火薬３が点火し、これによ
って着火薬６、さらにはガス発生剤が順次燃焼するよう
になり、その燃焼ガスが、シートベルトの急速引込手段
やエアバッグの急速ガス充填手段を動作させるべくそれ
ぞれに対して瞬時に供給されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したシ
ートベルトの急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填
手段においては、衝撃センサが衝撃を検出してからこれ
らが作動するまでの時間が短ければ短いほど、運転者等
の保護もより確実なものとなるため、少なくともｍｓオ
ーダの作動応答性が必要となる。このため、これらシー
トベルトの急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填手
段を作動させるためのガス発生装置に対しては、その点
火具である電気発火式イニシエータに１／１０ｍｓオー
ダの作動応答性が要求されるようになる。
ートベルトの急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填
手段においては、衝撃センサが衝撃を検出してからこれ
らが作動するまでの時間が短ければ短いほど、運転者等
の保護もより確実なものとなるため、少なくともｍｓオ
ーダの作動応答性が必要となる。このため、これらシー
トベルトの急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填手
段を作動させるためのガス発生装置に対しては、その点
火具である電気発火式イニシエータに１／１０ｍｓオー
ダの作動応答性が要求されるようになる。
【０００９】しかも、昨今のようにシートベルトとエア
バッグとを併用した車両にあっては、エアバッグよりも
シートベルトを先に作動させることが好ましいという要
求もあり、これらを正確に制御するためにも電気発火式
イニシエータを如何に応答性よく作動させるかが重要な
課題となる。ここで、電気発火式イニシエータにおいて
は、所定の燃焼温度まで加熱されれば、点火薬３は瞬時
に燃焼するものであるから、その加熱源である抵抗エレ
メント２が燃焼温度に達するまでの時間がその作動応答
性を大きく左右する要因となる。
バッグとを併用した車両にあっては、エアバッグよりも
シートベルトを先に作動させることが好ましいという要
求もあり、これらを正確に制御するためにも電気発火式
イニシエータを如何に応答性よく作動させるかが重要な
課題となる。ここで、電気発火式イニシエータにおいて
は、所定の燃焼温度まで加熱されれば、点火薬３は瞬時
に燃焼するものであるから、その加熱源である抵抗エレ
メント２が燃焼温度に達するまでの時間がその作動応答
性を大きく左右する要因となる。
【００１０】上述した従前の電気発火式イニシエータの
場合、抵抗エレメント２としてワイヤ状に構成したもの
および箔状に構成したもののいずれにおいても、当該抵
抗エレメント２の抵抗値がその全長に亘って一様であ
り、電気信号の入力による温度上昇もその全長に亘って
一様となる。
場合、抵抗エレメント２としてワイヤ状に構成したもの
および箔状に構成したもののいずれにおいても、当該抵
抗エレメント２の抵抗値がその全長に亘って一様であ
り、電気信号の入力による温度上昇もその全長に亘って
一様となる。
【００１１】このため、点火薬３を燃焼させるために
は、抵抗エレメント２の全体が燃焼温度に達するまで暫
時時間が必要となり、応答性の点で必ずしも好ましいと
はいえない。さらに、一様に温度上昇する抵抗エレメン
ト２からは、その放熱も全長に亘る部位から行われるよ
うになり、この放熱量が作動応答性に与える影響も多大
なものとなる。特に、昨今にあっては、環境問題を考慮
して熱的に敏感なトリシネート等の鉛含有火薬を適用す
ることが困難な状況にあり、熱的に鈍感な火薬を適用せ
ざるを得ず、応答時間が一層長大化する傾向にある。
は、抵抗エレメント２の全体が燃焼温度に達するまで暫
時時間が必要となり、応答性の点で必ずしも好ましいと
はいえない。さらに、一様に温度上昇する抵抗エレメン
ト２からは、その放熱も全長に亘る部位から行われるよ
うになり、この放熱量が作動応答性に与える影響も多大
なものとなる。特に、昨今にあっては、環境問題を考慮
して熱的に敏感なトリシネート等の鉛含有火薬を適用す
ることが困難な状況にあり、熱的に鈍感な火薬を適用せ
ざるを得ず、応答時間が一層長大化する傾向にある。
【００１２】因に、車両用安全装置に適用するガス発生
装置においては、その規格により抵抗エレメント２の抵
抗値が定められており、抵抗エレメント２全体の抵抗値
を高めて発熱量を増やすといった規格外の手法を適用す
ることができない。また仮に、抵抗値を高めた場合に
も、上述したように、抵抗エレメント２全体からの放熱
量の影響が大きく、思うように応答性を向上させること
ができないのが実情である。
装置においては、その規格により抵抗エレメント２の抵
抗値が定められており、抵抗エレメント２全体の抵抗値
を高めて発熱量を増やすといった規格外の手法を適用す
ることができない。また仮に、抵抗値を高めた場合に
も、上述したように、抵抗エレメント２全体からの放熱
量の影響が大きく、思うように応答性を向上させること
ができないのが実情である。
【００１３】本発明は、上記実情に鑑みて、電気信号の
入力に対して応答性に優れる電気発火式イニシエータを
提供することを解決課題とする。
入力に対して応答性に優れる電気発火式イニシエータを
提供することを解決課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明では、一対の電気
信号入力部を通じて与えられた電気信号に基づいてこれ
ら電気信号入力部の間を接続する抵抗エレメントを発熱
させ、当該抵抗エレメントの発熱により火薬を燃焼させ
ることによって車両用安全装置を動作させるようにした
電気発火式イニシエータにおいて、前記火薬として、ジ
ルコニウムおよび酸化剤の混合物を主成分とするものを
適用するとともに、前記抵抗エレメントとして、基板の
上面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッチング
を施すことによって形成し、一方の側面が電気信号入力
部の間を直線状に延在する一方、他方の側面が各電気信
号入力部から離隔するに従って漸次一方の側面との幅を
減少するように傾斜し、かつこれら幅が減少する部分の
会合部に最小断面積部分を構成するものを適用してい
る。
信号入力部を通じて与えられた電気信号に基づいてこれ
ら電気信号入力部の間を接続する抵抗エレメントを発熱
させ、当該抵抗エレメントの発熱により火薬を燃焼させ
ることによって車両用安全装置を動作させるようにした
電気発火式イニシエータにおいて、前記火薬として、ジ
ルコニウムおよび酸化剤の混合物を主成分とするものを
適用するとともに、前記抵抗エレメントとして、基板の
上面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッチング
を施すことによって形成し、一方の側面が電気信号入力
部の間を直線状に延在する一方、他方の側面が各電気信
号入力部から離隔するに従って漸次一方の側面との幅を
減少するように傾斜し、かつこれら幅が減少する部分の
会合部に最小断面積部分を構成するものを適用してい
る。
【００１５】前記抵抗エレメントは、前記基板の上面に
設けた一対の導電部を介して前記一対の電気信号入力部
の間を接続するものである場合、これら一対の導電部を
それぞれ金属の電気良導体、例えば金により構成すれ
ば、両者の半田付け作業も良好となる。また、ニッケル
−クロム合金の薄膜を基板の上面に貼り付けるようにす
れば、大量生産が可能であり、さらに当該基板に耐熱性
を考慮する必要がなくなるため、例えばより安価なコン
ポジットプラスティックを適用することができる等、製
造コストの面でも有利となる。
設けた一対の導電部を介して前記一対の電気信号入力部
の間を接続するものである場合、これら一対の導電部を
それぞれ金属の電気良導体、例えば金により構成すれ
ば、両者の半田付け作業も良好となる。また、ニッケル
−クロム合金の薄膜を基板の上面に貼り付けるようにす
れば、大量生産が可能であり、さらに当該基板に耐熱性
を考慮する必要がなくなるため、例えばより安価なコン
ポジットプラスティックを適用することができる等、製
造コストの面でも有利となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づいて本発明を詳細に説明する。図１乃至図４は、本発
明に係る電気発火式イニシエータの一実施形態を示した
ものである。ここで例示する電気発火式イニシエータ１
０は、先に説明したシートベルトやエアバッグ等の車両
用安全装置に適用されるガス発生装置の点火具として用
いられるもので、封止材となるガラスハーメチック１１
を備えている。
づいて本発明を詳細に説明する。図１乃至図４は、本発
明に係る電気発火式イニシエータの一実施形態を示した
ものである。ここで例示する電気発火式イニシエータ１
０は、先に説明したシートベルトやエアバッグ等の車両
用安全装置に適用されるガス発生装置の点火具として用
いられるもので、封止材となるガラスハーメチック１１
を備えている。
【００１７】ガラスハーメチック１１は、円柱状を成す
もので、その中心軸線に沿った２カ所に電流伝達ピン１
２を貫通保持している。
もので、その中心軸線に沿った２カ所に電流伝達ピン１
２を貫通保持している。
【００１８】このガラスハーメチック１１には、その上
面に発熱抵抗基板２０を設けてある。発熱抵抗基板２０
は、コンポジットプラスティック、具体的にはガラスエ
ポキシによって円板状に構成したもので、上述した電流
伝達ピン１２に対応する部位にそれぞれ貫通孔２０ａを
有しており、これら貫通孔２０ａに電流伝達ピン１２を
貫通させた状態でガラスハーメチック１１の上面に載置
してある。
面に発熱抵抗基板２０を設けてある。発熱抵抗基板２０
は、コンポジットプラスティック、具体的にはガラスエ
ポキシによって円板状に構成したもので、上述した電流
伝達ピン１２に対応する部位にそれぞれ貫通孔２０ａを
有しており、これら貫通孔２０ａに電流伝達ピン１２を
貫通させた状態でガラスハーメチック１１の上面に載置
してある。
【００１９】この発熱抵抗基板２０には、その上面に導
電部となる一対の電気伝導性エリア２１を設けてあると
ともに、これら電気伝導性エリア２１の間に抵抗エレメ
ント２２を設けてある。
電部となる一対の電気伝導性エリア２１を設けてあると
ともに、これら電気伝導性エリア２１の間に抵抗エレメ
ント２２を設けてある。
【００２０】電気伝導性エリア２１は、それぞれ上述し
た貫通孔２０ａの周囲に設けた環状の電気良導体であ
り、各貫通孔２０ａを貫通した電流伝達ピン１２との間
が半田、もしくは導電性接着剤等の導電性接続体２３に
よって個別に接続してある。
た貫通孔２０ａの周囲に設けた環状の電気良導体であ
り、各貫通孔２０ａを貫通した電流伝達ピン１２との間
が半田、もしくは導電性接着剤等の導電性接続体２３に
よって個別に接続してある。
【００２１】抵抗エレメント２２は、電気伝導性エリア
２１の相互間を接続する板厚Ａ（図３）が一定の高抵抗
体であり、その中央部分２２ａに向けて漸次幅の狭くな
る、つまり断面積が小さくなる長さＤの箔状を成してい
る。具体的には、図２に明示するように、抵抗エレメン
ト２２は、両端がそれぞれ幅Ｃ、中央部分２２ａが幅Ｂ
（＜Ｃ）となるように、一方の側面が他方の直線状に延
在する側面に対して「く」の字状に凹んだ形状を成して
いる。
２１の相互間を接続する板厚Ａ（図３）が一定の高抵抗
体であり、その中央部分２２ａに向けて漸次幅の狭くな
る、つまり断面積が小さくなる長さＤの箔状を成してい
る。具体的には、図２に明示するように、抵抗エレメン
ト２２は、両端がそれぞれ幅Ｃ、中央部分２２ａが幅Ｂ
（＜Ｃ）となるように、一方の側面が他方の直線状に延
在する側面に対して「く」の字状に凹んだ形状を成して
いる。
【００２２】本実施形態の場合、上述した発熱抵抗基板
２０は、以下の手順に従って構成してある。すなわち、
まず、所望の形状に成形したコンポジットプラスティッ
ク２０′の上面にニッケル−クロム合金製の薄膜２２′
を貼り付ける。貼り付ける方法としては、熱圧着、もし
くは接着剤を使用すればよい。
２０は、以下の手順に従って構成してある。すなわち、
まず、所望の形状に成形したコンポジットプラスティッ
ク２０′の上面にニッケル−クロム合金製の薄膜２２′
を貼り付ける。貼り付ける方法としては、熱圧着、もし
くは接着剤を使用すればよい。
【００２３】次いで、このニッケル−クロム合金製の薄
膜２２′に対して写真製版法によりエッチングを施し、
上述した形状の抵抗エレメント２２を有した薄膜２２′
の層を構成する。本実施形態の場合、一般的な自動車用
イニシエータの規格に定められた抵抗値（２±０．２
Ω）および作動電流特性に合致させるため、上述した板
厚Ａ＝０．００５ｍｍ、最小幅Ｂ＝０．０５ｍｍ、最大
幅Ｃ＝０．１ｍｍ、長さＤ＝０．５ｍｍとなる形状の抵
抗エレメント２２を構成するようにしている。この抵抗
エレメント２２の寸法は、要求される抵抗値および作動
電流の大きさによって適宜調整しなければならないもの
であるが、板厚Ａ＝約０．００２〜０．０１ｍｍ、最小
幅Ｂ＝約０．０４〜０．１４ｍｍ、最大幅Ｃ＝０．０８
〜０．５ｍｍ、長さＤ＝０．３〜２．ｍｍの範囲にある
ことが好ましい。
膜２２′に対して写真製版法によりエッチングを施し、
上述した形状の抵抗エレメント２２を有した薄膜２２′
の層を構成する。本実施形態の場合、一般的な自動車用
イニシエータの規格に定められた抵抗値（２±０．２
Ω）および作動電流特性に合致させるため、上述した板
厚Ａ＝０．００５ｍｍ、最小幅Ｂ＝０．０５ｍｍ、最大
幅Ｃ＝０．１ｍｍ、長さＤ＝０．５ｍｍとなる形状の抵
抗エレメント２２を構成するようにしている。この抵抗
エレメント２２の寸法は、要求される抵抗値および作動
電流の大きさによって適宜調整しなければならないもの
であるが、板厚Ａ＝約０．００２〜０．０１ｍｍ、最小
幅Ｂ＝約０．０４〜０．１４ｍｍ、最大幅Ｃ＝０．０８
〜０．５ｍｍ、長さＤ＝０．３〜２．ｍｍの範囲にある
ことが好ましい。
【００２４】最後に、コンポジットプラスティック２
０′の上面において電気伝導性エリア２１に相当する部
分以外にマスキング処理を施した後、ニッケル２１ａお
よび金２１ｂを順次メッキ処理すれば、これらニッケル
２１ａおよび金２１ｂによって構成された一対の電気伝
導性エリア２１が抵抗エレメント２２によって相互に接
続された発熱抵抗基板２０を得ることができる。
０′の上面において電気伝導性エリア２１に相当する部
分以外にマスキング処理を施した後、ニッケル２１ａお
よび金２１ｂを順次メッキ処理すれば、これらニッケル
２１ａおよび金２１ｂによって構成された一対の電気伝
導性エリア２１が抵抗エレメント２２によって相互に接
続された発熱抵抗基板２０を得ることができる。
【００２５】この発熱抵抗基板２０には、抵抗エレメン
ト２２を中心とした上面に点火薬３０を配置し、さらに
これら抵抗エレメント２２および点火薬３０を覆うよう
に金属ケース４０を配設してある。点火薬３０は、Ｚｒ
（ジルコニウム）と酸化剤との混合物を主成分とする火
薬で、発熱抵抗基板２０に塗布後乾燥させたものであ
る。金属ケース４０は、その内部にＢ（ホウ素）を主成
分とする着火薬５０の粉末を充填したもので、該着火薬
５０の粉末が点火薬３０を覆うようにガラスハーメチッ
ク１１にかしめて固定してある。
ト２２を中心とした上面に点火薬３０を配置し、さらに
これら抵抗エレメント２２および点火薬３０を覆うよう
に金属ケース４０を配設してある。点火薬３０は、Ｚｒ
（ジルコニウム）と酸化剤との混合物を主成分とする火
薬で、発熱抵抗基板２０に塗布後乾燥させたものであ
る。金属ケース４０は、その内部にＢ（ホウ素）を主成
分とする着火薬５０の粉末を充填したもので、該着火薬
５０の粉末が点火薬３０を覆うようにガラスハーメチッ
ク１１にかしめて固定してある。
【００２６】上記のように構成した電気発火式イニシエ
ータ１０においても、従前のものと同様に、例えばガス
発生剤を充填した外筒の内部に金属ケース４０を組み込
み、さらに各電流伝達ピン１２の基端部に電気信号出力
線をコネクタ接続した状態で車両に搭載される。
ータ１０においても、従前のものと同様に、例えばガス
発生剤を充填した外筒の内部に金属ケース４０を組み込
み、さらに各電流伝達ピン１２の基端部に電気信号出力
線をコネクタ接続した状態で車両に搭載される。
【００２７】そして、事故等により車両に衝撃力が作用
すると、衝撃センサからの出力信号が電気信号出力線を
通じて上述したガス発生装置の電気発火式イニシエータ
１０に入力され、一対の電流伝達ピン１２の間を接続す
る抵抗エレメント２２が発熱する。
すると、衝撃センサからの出力信号が電気信号出力線を
通じて上述したガス発生装置の電気発火式イニシエータ
１０に入力され、一対の電流伝達ピン１２の間を接続す
る抵抗エレメント２２が発熱する。
【００２８】この抵抗エレメント２２の発熱温度が所定
の値になると、これに接する点火薬３０が点火し、これ
によって着火薬５０およびガス発生剤が順次燃焼するよ
うになり、その燃焼ガスが、シートベルトの急速引込手
段やエアバッグの急速ガス充填手段を動作させるべくそ
れぞれに対して瞬時に供給されることになる。
の値になると、これに接する点火薬３０が点火し、これ
によって着火薬５０およびガス発生剤が順次燃焼するよ
うになり、その燃焼ガスが、シートベルトの急速引込手
段やエアバッグの急速ガス充填手段を動作させるべくそ
れぞれに対して瞬時に供給されることになる。
【００２９】ここで、上記電気発火式イニシエータ１０
によれば、抵抗エレメント２２としてその中央部分２２
ａに断面積が小となる部分を有したものを適用している
ため、抵抗エレメント２２全体としての抵抗値は規格通
りに２±０．２Ωではあるものの、その中央部分２２ａ
の抵抗値はこれよりも遙かに大きな値となっている。従
って、電流伝達ピン１２を介してこの抵抗エレメント２
２に電流が流れた場合には、この断面積が小となる中央
部分２２ａのみが集中的に発熱するようになり、しかも
集中的に発熱した部分からの放熱量もごく僅かとなるた
め、短時間に所望の温度まで発熱することになる。
によれば、抵抗エレメント２２としてその中央部分２２
ａに断面積が小となる部分を有したものを適用している
ため、抵抗エレメント２２全体としての抵抗値は規格通
りに２±０．２Ωではあるものの、その中央部分２２ａ
の抵抗値はこれよりも遙かに大きな値となっている。従
って、電流伝達ピン１２を介してこの抵抗エレメント２
２に電流が流れた場合には、この断面積が小となる中央
部分２２ａのみが集中的に発熱するようになり、しかも
集中的に発熱した部分からの放熱量もごく僅かとなるた
め、短時間に所望の温度まで発熱することになる。
【００３０】この結果、電気信号が入力されてから点火
薬３０が燃焼するまでの時間を短縮し、シートベルトの
急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填手段を応答性
よく動作させることができるようになり、ごく短い時間
内においてエアバッグよりもシートベルトを先に作動さ
せる、といった制御も容易となる。
薬３０が燃焼するまでの時間を短縮し、シートベルトの
急速引込手段やエアバッグの急速ガス充填手段を応答性
よく動作させることができるようになり、ごく短い時間
内においてエアバッグよりもシートベルトを先に作動さ
せる、といった制御も容易となる。
【００３１】図５および図６は、こうした本実施形態の
電気発火式イニシエータ１０と従前のものとの性能試験
の結果を示したものである。このうち、図５に示すもの
は、初期状態のものであり、図６に示すものは、以下に
示すような環境試験を行った後のものである。
電気発火式イニシエータ１０と従前のものとの性能試験
の結果を示したものである。このうち、図５に示すもの
は、初期状態のものであり、図６に示すものは、以下に
示すような環境試験を行った後のものである。
【００３２】 〈環境試験〉 落下試験 １．５ｍから４方向で５回づつ コンクリート面に落下 サーマルショック試験 −３０℃と８０℃ １０００サイクル スイープ試験 １０〜２５Ｈｚ往復５分のログスイープにて 上下４Ｇで２４ｈ、左右２．６Ｇで２４ｈ、 前後１．６Ｇで２４ｈ 高温高湿通電試験 ８０℃、９５％ＲＨ ５０ｍＡ １０００ｈ
【００３３】これら図５および図６からも明らかなよう
に、本実施形態の電気発火式イニシエータ１０において
は、従前のものに比べて、電流−発火特性は同等である
が、同一電流値における作動時間が約１／２にも短縮し
ており、応答性の点で明らかに優れている。また、環境
試験後においても、平均値およびバラツキに差が現れる
ようなこともない。
に、本実施形態の電気発火式イニシエータ１０において
は、従前のものに比べて、電流−発火特性は同等である
が、同一電流値における作動時間が約１／２にも短縮し
ており、応答性の点で明らかに優れている。また、環境
試験後においても、平均値およびバラツキに差が現れる
ようなこともない。
【００３４】さらに、上述した電気発火式イニシエータ
１０によれば、基板の上面に設けたニッケル−クロム合
金の薄膜にエッチングを施すことによって抵抗エレメン
トを箔状に構成するようにしているため、金属製ワイヤ
を電気信号入力部に対して個別に接続するものに比べて
生産性、特に量産性の点で優れるばかりか、接続信頼性
の点でも有利となる。
１０によれば、基板の上面に設けたニッケル−クロム合
金の薄膜にエッチングを施すことによって抵抗エレメン
トを箔状に構成するようにしているため、金属製ワイヤ
を電気信号入力部に対して個別に接続するものに比べて
生産性、特に量産性の点で優れるばかりか、接続信頼性
の点でも有利となる。
【００３５】なお、上述した実施の形態では、最小断面
積部分を抵抗エレメントの中央部分に設けているが、最
小断面積部分は必ずしも抵抗エレメントの中央部分であ
る必要はなく、少なくとも点火薬に接する部分であれ
ば、いずれの箇所であっても同様の作用効果を期待する
ことができる。
積部分を抵抗エレメントの中央部分に設けているが、最
小断面積部分は必ずしも抵抗エレメントの中央部分であ
る必要はなく、少なくとも点火薬に接する部分であれ
ば、いずれの箇所であっても同様の作用効果を期待する
ことができる。
【００３６】また、上述した実施の形態では、基板と薄
膜との間を熱圧着もしくは接着剤により貼り付けるよう
にしているため、当該基板として耐熱性を考慮する必要
がなく、コンポジットプラスティック等の安価な材質を
適用してコストの低減を図ることが可能になるものの、
セラミック基板等の耐熱性に優れる基板を適用するよう
にしても構わない。
膜との間を熱圧着もしくは接着剤により貼り付けるよう
にしているため、当該基板として耐熱性を考慮する必要
がなく、コンポジットプラスティック等の安価な材質を
適用してコストの低減を図ることが可能になるものの、
セラミック基板等の耐熱性に優れる基板を適用するよう
にしても構わない。
【００３７】さらに、抵抗エレメントが導電部を介して
電気信号入力部の間を接続するものである場合に、当該
導電部を金により構成しているため、耐酸化性、および
半田濡れ性の点で有利となり、生産性の向上を図ること
ができるが、体積固有抵抗の小さい金属もしくは合金で
あれば、その他のものから構成してもよい。
電気信号入力部の間を接続するものである場合に、当該
導電部を金により構成しているため、耐酸化性、および
半田濡れ性の点で有利となり、生産性の向上を図ること
ができるが、体積固有抵抗の小さい金属もしくは合金で
あれば、その他のものから構成してもよい。
【００３８】またさらに、上述した実施の形態では、着
火薬としてホウ素を主成分とするものを使用している
が、火薬で一般的に着火薬として用いられるもの、例え
ばチタンと酸化剤との混合物を主成分とする火薬等、そ
の他のものを使用するようにしても構わない。
火薬としてホウ素を主成分とするものを使用している
が、火薬で一般的に着火薬として用いられるもの、例え
ばチタンと酸化剤との混合物を主成分とする火薬等、そ
の他のものを使用するようにしても構わない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の上面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッ
チングを施すことによって形成し、一方の側面が電気信
号入力部の間を直線状に延在する一方、他方の側面が各
電気信号入力部から離隔するに従って漸次一方の側面と
の幅を減少するように傾斜し、かつこれら幅が減少する
部分の会合部に最小断面積部分を構成する抵抗エレメン
トを適用して電気発火式イニシエータを構成するように
しているため、火薬としてジルコニウムおよび酸化剤の
混合物を主成分とする、熱的に鈍感なものを適用してい
るにも関わらず、従前のものに比べて作動応答時間を短
縮することができるようになり、シートベルトやエアバ
ッグ等の車両用安全装置を有効にかつ瞬時に作動できる
等の制御を実現することが可能になる。また、基板の上
面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッチングを
施すことによって抵抗エレメントを構成しているため、
生産性の点で有利となるばかりか、接続信頼性の点にも
優れるようになる。この場合、ニッケル−クロム合金の
薄膜を基板の上面に接着するようにすれば、大量生産が
可能になり、さらに当該基板に耐熱性を考慮する必要が
なくなるため、例えばより安価なコンポジットプラステ
ィックを適用することができる等、製造コストの面でも
有利となる。
基板の上面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッ
チングを施すことによって形成し、一方の側面が電気信
号入力部の間を直線状に延在する一方、他方の側面が各
電気信号入力部から離隔するに従って漸次一方の側面と
の幅を減少するように傾斜し、かつこれら幅が減少する
部分の会合部に最小断面積部分を構成する抵抗エレメン
トを適用して電気発火式イニシエータを構成するように
しているため、火薬としてジルコニウムおよび酸化剤の
混合物を主成分とする、熱的に鈍感なものを適用してい
るにも関わらず、従前のものに比べて作動応答時間を短
縮することができるようになり、シートベルトやエアバ
ッグ等の車両用安全装置を有効にかつ瞬時に作動できる
等の制御を実現することが可能になる。また、基板の上
面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッチングを
施すことによって抵抗エレメントを構成しているため、
生産性の点で有利となるばかりか、接続信頼性の点にも
優れるようになる。この場合、ニッケル−クロム合金の
薄膜を基板の上面に接着するようにすれば、大量生産が
可能になり、さらに当該基板に耐熱性を考慮する必要が
なくなるため、例えばより安価なコンポジットプラステ
ィックを適用することができる等、製造コストの面でも
有利となる。
【図１】本発明に係る電気発火式イニシエータの要部を
概念的に示す斜視図である。
概念的に示す斜視図である。
【図２】抵抗エレメントの拡大平面図である。
【図３】抵抗エレメントを構成した基板の拡大断面図で
ある。
ある。
【図４】電気発火式イニシエータの断面図である。
【図５】初期状態における電気発火式イニシエータの性
能試験結果を従来例と比較して示す図表である。
能試験結果を従来例と比較して示す図表である。
【図６】環境試験後における電気発火式イニシエータの
性能試験結果を従来例と比較して示す図表である。
性能試験結果を従来例と比較して示す図表である。
【図７】従来の電気発火式イニシエータを示す断面図で
ある。
ある。
１０ 電気発火式イニシエータ １１ ガラスハーメチック １２ 電流伝達ピン ２０ 発熱抵抗基板 ２０′ コンポジットプラスティック ２０ａ 貫通孔 ２１ 電気伝導性エリア ２１ａ ニッケル ２１ｂ 金 ２２ 抵抗エレメント ２２′ 薄膜 ２２ａ 中央部分 ２３ 導電性接続体 ３０ 点火薬 ４０ 金属ケース ５０ 着火薬
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F42B 3/12
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の電気信号入力部を通じて与えられ
た電気信号に基づいてこれら電気信号入力部の間を接続
する抵抗エレメントを発熱させ、当該抵抗エレメントの
発熱により火薬を燃焼させることによって車両用安全装
置を動作させるようにした電気発火式イニシエータにお
いて、前記火薬は、ジルコニウムおよび酸化剤の混合物を主成
分とするものであり、かつ 前記抵抗エレメントは、基板
の上面に設けたニッケル−クロム合金の薄膜にエッチン
グを施すことによって形成し、一方の側面が電気信号入
力部の間を直線状に延在する一方、他方の側面が各電気
信号入力部から離隔するに従って漸次一方の側面との幅
を減少するように傾斜し、かつこれら幅が減少する部分
の会合部に最小断面積部分を構成するものである電気発
火式イニシエータ。 - 【請求項２】 前記抵抗エレメントは、前記基板の上面
に設けた一対の導電部を介して前記一対の電気信号入力
部の間を接続するものであり、かつこれら一対の導電部
がそれぞれ金属の電気良導体により構成されたものであ
る請求項１記載の電気発火式イニシエータ。 - 【請求項３】 前記ニッケル−クロム合金の薄膜は、前
記基板の上面に貼り付けたものである請求項１または請
求項２記載の電気発火式イニシエータ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29212799A JP3175051B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 電気発火式イニシエータ |
| DE60014002T DE60014002T2 (de) | 1999-10-14 | 2000-10-13 | Elektrischer Brückenzünder |
| US09/689,873 US6354217B1 (en) | 1999-10-14 | 2000-10-13 | Electric ignition type initiator |
| EP00309023A EP1092938B1 (en) | 1999-10-14 | 2000-10-13 | Electric bridge wire initiator |
| ES00309023T ES2226728T3 (es) | 1999-10-14 | 2000-10-13 | Iniciador electrico de tipo puente. |
| AT00309023T ATE277337T1 (de) | 1999-10-14 | 2000-10-13 | Elektrischer brückenzünder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29212799A JP3175051B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 電気発火式イニシエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001116495A JP2001116495A (ja) | 2001-04-27 |
| JP3175051B2 true JP3175051B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=17777900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29212799A Expired - Lifetime JP3175051B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 電気発火式イニシエータ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6354217B1 (ja) |
| EP (1) | EP1092938B1 (ja) |
| JP (1) | JP3175051B2 (ja) |
| AT (1) | ATE277337T1 (ja) |
| DE (1) | DE60014002T2 (ja) |
| ES (1) | ES2226728T3 (ja) |
Cited By (1)
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| JP2016210261A (ja) * | 2015-05-07 | 2016-12-15 | 計二 馬場 | 車両用フローティング装置 |
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| JP4636751B2 (ja) * | 2001-09-06 | 2011-02-23 | 昭和金属工業株式会社 | 電気発火式イニシエータ |
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| US6976430B2 (en) | 2002-09-02 | 2005-12-20 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Igniter for inflator and method of manufacturing thereof |
| US20040244624A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-12-09 | Hiroshi Harada | Parts of igniter |
| DE102004004748A1 (de) * | 2003-03-08 | 2004-09-23 | Dynamit Nobel Ais Gmbh Automotive Ignition Systems | Glasdurchführung für einen pyroelektrischen Anzünder |
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| JP2007024327A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Matsuo Electric Co Ltd | 電気式点火装置用イグナイター |
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| DE102007025876A1 (de) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Sdi Molan Gmbh & Co. Kg | Zünder für pyrotechnische Wirkmassen ohne Zündbrücke |
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1999
- 1999-10-14 JP JP29212799A patent/JP3175051B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-10-13 EP EP00309023A patent/EP1092938B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 ES ES00309023T patent/ES2226728T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 US US09/689,873 patent/US6354217B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 DE DE60014002T patent/DE60014002T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 AT AT00309023T patent/ATE277337T1/de not_active IP Right Cessation
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