JP3294582B2 - 電気火工品イグナイター - Google Patents
電気火工品イグナイターInfo
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- 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
- F42B3/121—Initiators with incorporated integrated circuit
Description
に関し、特に電気火工品イグナイター(electropyrotec
hnic igniter) に関する。
イグナイターが現れ、自動車の搭乗者を保護するために
エアバッグを膨張させる(inflate) ためのガス発生器の
点火装置、またはシートベルト・プリテンショナー(pr
etensioner) に含まれるガスマイクロジェネレータを構
成するために広く用いられている。
側に電流源に接続された金属ピンを有し、その間にフェ
ライトコアが一般的に設けられており、他の側には前記
金属ピンに取り付けられ、火工品起爆組成物で被覆され
たた抵抗性加熱素子が設けられている。特許出願FR
2,704,944、または対応する特許US5,54
4,585に記載されているように、抵抗性素子はプリ
ントサブサーキットに組み込まれた抵抗性加熱片を含む
ことができる。
小さな直径の、金属ピンとフェライトコアを完全なプリ
ント回路にそれらの機能を統合することにより省略でき
る電気火工品イグナイターが、特許出願FR2,76
0,525に提案されている。しかしながら、その特別
の幾何学的形状のため、このイグナイターはガス発生器
およびシートベルト・プリテンショナーに一般に用いら
れるイグナイターの代わりに用いることはできない。
した数の「エアバッグモジュール」 −「エアバッグモジュール」はエアバッグと関連したガ
ス発生器を有する特別の実体を含んでいる−は、採用さ
れるイグナイターの数の増加をもたらした。各イグナイ
ターと電流源の間に個々の電気的接続を持たせる−それ
は非常に高い絶縁コストとあまりに多くのスペースを要
することを意味する−ことを避けるため、種々のエアバ
ッグモジュールのガス発生器に、自動車に設けられるケ
ーブルの数を制限するためハードワイヤード回路を経て
中央制御ユニットに接続できるイグナイターを組み込む
ことが望ましい。しかし、これは以下の事実を含む解決
すべき幾つかの問題をもたらす。
モジュールにおいて通常用いられているイグナイターと
取り替えることができるようにするため、通常用いられ
ているイグナイターのサイズに近い全体にわたる外側サ
イズを持っていなければならない。 −衝突の際に、中央制御ユニットはエアバッグモジュー
ルに含まれる種々のイグナイターを起動させるに十分な
電気エネルギーを送ることができないかもしれない。そ
して、 −例えば衝突の性質および激しさによって、提供される
適切な保護を許容するエアバッグモジュールのみにトリ
ガを与えるよう選択できることが望ましい。
続されたハードワイヤード回路に統合され、そして従来
のイグナイターの全体の外側のサイズに近いサイズを持
つことができる電気火工器イグナイターを常に求めてい
る。
うなイグナイターを具体的に提供することであり、それ
ゆえ抵抗性加熱素子、火工品起爆組成物および火工品点
火組成物を持った本体を有する電気火工品イグナイター
に関するものであり、前記抵抗性加熱素子は導電トラッ
クが設けられた電子カードの形状に作られたプリント回
路基板に取り付けられた少なくとも2つの外部電極に電
気的に接続されており、以下の事項を特徴としている。
熱素子、火工品起爆組成物、および火工品点火組成物を
有する下流の室と、電子カードを有する上流の室に分割
する。 ii)電気接続手段は、前記横断分離壁を通り、電子カー
ドの導電トラックを抵抗性加熱素子に接続する。
に相互通信およびコード化された情報をトリガする手段
が導電トラックに接続される。そのため、 −種々の電子要素が集積された電子カードを使用するこ
とにより、本発明の主体を形成する前記イグナイターが
従来のイグナイターの全体の外側サイズに近いサイズを
持つことを可能にするので、この電気火工品イグナイタ
ーを従来のイグナイターと同じ目的に用いることができ
る。
ードワイヤード回路を介して中央制御ユニットに接続さ
れた種々のエアバッグモジュールの各々においてこのよ
うなイグナイターを使用することは、一方では、インパ
クトに依存する効果的な保護を搭乗者に提供することが
できるエアバッグモジュールにのみトリガを与える選択
を中央制御ユニットに任せることを可能にし、他方、こ
のようなイグナイターを起爆させるために必要な電気エ
ネルギーの量を送ることをもはや中央制御ユニットに求
めない。これは一方では、各イグナイターに中央制御ユ
ニットにより発せられた低強度の電流を定期的に供給さ
れる電気エネルギーを蓄える手段が存在し、他方、中央
制御ユニットから来るコード化された情報の項目を検出
し、前記電気エネルギーを蓄える手段にそれまでに蓄え
た電気エネルギーの量を送るためコマンドを与えること
ができる相互通信およびトリガ手段が存在することによ
り達成される。これは火工品起爆組成物を起爆させるた
め、ジュール効果により抵抗性加熱素子を加熱すること
を許容する。
の集積回路であり、中央制御ユニットおよび前記相互通
信とトリガ手段の間を流れるコード化された情報は特定
の電気的パルスの列よりなる。本出願において、コード
化された情報は、種々のイグナイターをトリガするコマ
ンドを構成する情報および各イグナイターに含まれる電
子的要素の信頼性を確実にすることを中央制御ユニット
に許容する情報の両者を有する。
電子カードの2つの平面の一方に設けられ、電気エネル
ギーを蓄える手段は他の平面に設けられる。都合の良い
ことに、横断分離壁は幾つかの孔を持った金属片を用い
て作られ、これら孔の各々はグラスサイド壁(glass si
de wall)を持っている。都合の良いことに、金属片は2
つの孔を持っており、電気接続手段は2つの金属接続ピ
ンよりなり、後者の各々は金属片の2つの孔の1つに挿
入され、抵抗性加熱素子に取り付けられた第1端と導電
トラックにはんだ付けされた第2端を持っている。この
横断分離壁は、イグナイターの操作の前と後に、上流の
室と下流の室間のシーリングを確実にし、しかし金属接
続ピンを互いに電気的に絶縁することを可能にする。
分離壁に対して直角に置かれている。電子カードおよび
そこに留められている電子要素の機械的強度を増やすた
め、アセンブリ全体を大きめに型どった化合物またはカ
プセル化した化合物で被覆することが好ましい。好まし
くは、抵抗性加熱素子は金属片上に設けられた薄フィル
ム抵抗性ブリッジよりなり、上記薄フィルム抵抗性ブリ
ッジは、0.01μmおよび1μmの間の厚さを持った
窒化タンタルからできている。抵抗性ブリッジは、例え
ばニッケル−クロム合金の層から成すこともできる。ま
た好ましくは、火工品起爆組成物は、抵抗性ブリッジを
被覆するリード・トリニトロレゾルシネートに基づくラ
ッカーである。前記火工品起爆組成物はまた、例えばジ
ニトロベンゾフロキサン塩から成ることもできる。
に置かれ、このカードに平行な外部金属ピンよりなる。
また好ましくは、電気エネルギーを蓄える手段はキャパ
シタよりなる。本発明はまた、自動車においてバス−タ
イプのハードワイヤード回路により中央制御ユニットに
接続されたエアバッグモジュールのガス発生器において
このような火工品イグナイターを使用することに関す
る。
態による電子要素を有し、カプセル化部分が省略された
電気火工品イグナイターの部分的な長さ方向の断面図で
ある。図2は、カプセル化部分が省略された図1に示し
たイグナイターの一部分の遠近図である。
合され、各々が図1および2に示された電気火工品イグ
ナイターを含むバス−タイプのハードワイヤード回路の
回路図である。図1および2を参照すると、本発明によ
る電気火工品イグナイター1は、一方の側が底部4で終
わり、他方の側が自由端33で終わる側壁6を備えたキ
ャップ2を有し、キャップには円筒形スリーブ3が最初
に挿入されていることがわかる。後者はキャップ2の底
部4に対して持っている第1の端部と、その外表面がキ
ャップ2の側壁6の内表面の一部と接触している側壁5
を持っている。粉末物質の形の火工品点火組成物7はキ
ャップ2に導入される。最後にアセンブリは下記のよう
に前記キャップ2に滑り込む。
1に上流面および抵抗性加熱素子11が取り付けられた
下流面を持った円盤状の金属片8、そして第2に2つの
金属接続ピン13、14を有している。より具体的に、
円盤状金属片8は各々グラスサイド壁9、10を持った
2つの貫通が設けられており、2つの金属接続ピン1
3、14は各々2つの貫通の1つのに導入されており、
前記ピン13、14は抵抗性加熱素子11にはんだ付け
することにより留められた第1の端部を持っている。素
子11は都合良く約0.5μmの厚さを持った窒化タン
タルより作られた薄フィルム抵抗性ブリッジを用いて作
られる。プリント回路基板、これはその上に導電トラッ
ク18、19が設けられた上側平面26と下側平面27
を持った矩形の電子カード17の形状である、が接続ピ
ン13、14に取り付けられている。より具体的に言う
と、2つの接続ピン13、14の各々の第2端24、2
5は、上側平面26上の導電トラック18、19にはん
だによって留められ、矩形の電子カード17の縁28は
円盤状金属片8の上流面と接触している。キャパシタを
有する電気エネルギーを蓄える手段20、および静電放
電と電磁干渉に対して保護する手段21、22は、上側
面26上の導電トラック18、19に接続されており、
相互通信と特定の電気パルスの列をトリガするための手
段は、下側平面27上の導電トラック18、19に接続
されている。この相互通信とトリガ手段は都合の良いこ
とに特定の集積回路により作られる。さらに、矩形電子
カード17は3つの外部金属ピン29から30によって
延長され、各々は導電トラック18、19にはんだによ
って留められた端部を持っており、前記外側ピン29、
30は上側平面26に留められ、中央制御ユニットに取
り付けられたバス−タイプのハードワイヤード回路に統
合され、外側ピン31は下側平面27に留められ、アー
スされている。
くラッカーの形状の火工品起爆組成物12は、抵抗性加
熱素子11上に設けられ、上記全体アセンブリはキャッ
プ2に導入され、円盤状金属片8は円筒状スリーブ3の
第2端部に対して支えるように置かれる。プラスチック
片32はキャップ2に挿入され、キャップ2の自由端3
3は片32上に波状の表面を作る。熱可塑性のカプセル
化ポリマは、片32の内側を満たすために片32の開口
部を介して注入される。
に動作する。通常の動作条件の下では、即ち前記イグナ
イターが組み込まれた自動車が、搭乗者を保護するため
にエアバッグの展開を必要とする特定の事故に巻き込ま
れない時、キャパシタを有する電気エネルギーを蓄える
手段20は中央制御ユニットにより発せられる低強度の
電流を定期的に供給され、外部ピン29と30を介して
前記キャパシタに送られる。
の活性化がそれが関連するガス発生器を起爆させるため
に望ましければ、中央制御ユニットはイグナイター1に
含まれる相互通信とトリガ手段によってのみ検出できる
特定の電気パルスの列の形のトリガコマンドを送る。こ
の相互通信とトリガ手段は、蓄えた電気エネルギーの量
を2つの接続ピン13、14およびそれゆえ抵抗性加熱
素子11に放つようにされるキャパシタを活性化するこ
とを可能にする。前記抵抗性加熱素子11は、ジュール
効果によって火工品起爆組成物12の起爆と、その後に
火工品点火組成物7の燃焼開始、これはキャップ2の底
4を割る効果を有する、を生じさせる。
えられるため、主な利点は、イグナイター1の活性化の
間、種々の電子要素が火工品起爆組成物12の起爆から
生じる圧力波により損傷を受けず、相互通信とトリガ手
段はそれゆえ、特に、例えばイグナイター1が正しくト
リガされたことを示すために、次のミリ秒に中央制御ユ
ニットと情報を交換することができるという事実にあ
る。
エアバッグモジュール111a、111b、111c、
111dが集積されたバス−タイプのハードワイヤード
回路の例を描いた図を示したものであり、2つのエアバ
ッグモジュール111bと111cは各々、例えばフロ
ントエアバッグを膨張させるガス発生器を有することが
でき、他の2つのエアバッグモジュール111a、11
1dは各々、例えばサイドエアバッグを膨張させるガス
発生器を有することができる。
ガス発生器は、上記電気火工品イグナイターを有してお
り、それは3つの外部金属ピン114から116を持っ
ており、2つの外部ピン114と115は中央制御ユニ
ット110に取り付けられた第1の電気供給導電体11
2に接続され、外部ピン116は中央制御ユニット11
0に取り付けられた第2の電気供給導電体113に接続
され、そして接地される。
たはそれ以上のエアバッグモジュール111a、111
b、111c、111dが活性化することを求める特定
のインパクトに巻き込まれない時、中央制御ユニット1
10は定期的に第1の電気供給導電体112に低い強度
の電流を与え、この電流は外部ピン114と115を介
して4つのエアバッグモジュール111a、111b、
111c、111dの各々に含まれるイグナイターの電
気エネルギーを蓄える手段に送られる。
ッグ111cを活性化することが望ましいなら、中央制
御ユニット110は第1の電気供給導電体112にエア
バッグモジュール111cのイグナイターのためのトリ
ガコマンドを構成する特有の電気パルスの列を送る。こ
の特有の電気パルスの列は外部ピン114と115を介
して各イグナイターに送られ、しかしエアバッグモジュ
ール111cのイグナイターに含まれる相互通信および
トリガ手段のみがそれを検出し、そして分析することが
できる。エアバッグモジュール111cのイグナイター
に含まれる相互通信およびトリガ手段と関連した電気エ
ネルギーを蓄える手段は活性化され、そして上記のよう
に火工品起爆組成物を起動せしめる。
バッグモジュール、例えばエアバッグモジュール111
a、111bを活性化することが望ましいなら、中央制
御ユニット110は、第1の電気供給導電体112にエ
アバッグモジュール111aと111bの各々に含まれ
るイグナイターのための特有の電気パルスの列を与え
る。2つのイグナイタの各々の動作は上記分析されたも
のと類似している。
す回路図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 抵抗性加熱素子(11)を有する本体、
火工品起爆組成物(12)、および火工品点火組成物
(7)を有し、前記抵抗性加熱素子(11)は、導電性
トラック(18、19)が設けられた電子カード(1
7)の形状に作られたプリント回路基板に取り付けられ
た少なくとも2つの外部電極に電気的に接続された電気
火工品イグナイター(1)であって、 i)横断分離壁(8)は本体の内側を、抵抗性加熱素子
(11)、火工品起爆組成物(12)、および火工品点
火組成物(7)を有する下流の室と、電子カード(1
7)を有する上流の室に分割し、 ii) 電気接続手段は前記横断分離壁(8)を通り、前記
電子カード上の導電性トラック(18、19)を抵抗性
加熱素子(11)に接続し、 iii) 電気エネルギーを蓄える手段(20)と同様に相
互通信およびコード化された情報をトリガする手段が導
電体トラック(18、19)に接続されている、ことを
特徴とする電気火工品イグナイター。 - 【請求項2】 前記相互通信およびトリガする手段は前
記電子カード(17)の2つの平面の1つ(27)に設
けられ、前記電気エネルギーを蓄える手段(20)は他
の平面(26)に設けられることを特徴とする、請求項
1に記載の電気火工品イグナイタ−。 - 【請求項3】 横断分離壁(8)は、幾つかの孔を持っ
た金属片を用いて作られ、これらの孔の各々はグラスサ
イド壁(9、10)を持っていることを特徴とする、請
求項1に記載の電気火工品イグナイター。 - 【請求項4】 電子カード(17)は横断分離壁(8)
に対して直角に置かれていることを特徴とする、請求項
1から3のいずれか1項に記載の電気火工品イグナイタ
ー。 - 【請求項5】 前記電気接続手段は2つの金属接続ピン
(13、14)を有し、該ピンの各々は前記金属片
(8)の孔の1つに挿入され、前記抵抗性加熱素子(1
1)に取り付けられた第1端部と前記導電体トラック
(18、19)にはんだ付けされた第2端部を持ってい
ることを特徴とする、請求項3に記載の電気火工品イグ
ナイター。 - 【請求項6】 前記抵抗性加熱素子(11)は前記金属
片(8)に設けられた薄フィルム抵抗性ブリッジよりな
ることを特徴とする、請求項3に記載の電気火工品イグ
ナイター。 - 【請求項7】 前記薄フィルム抵抗性ブリッジは0.0
1μmと1μmの間の厚さを持った窒化タンタルから作
られていることを特徴とする、請求項6に記載の電気火
工品イグナイター。 - 【請求項8】 前記薄フィルム抵抗性ブリッジは0.0
1μmと1μmの間の厚さを持ったニッケル/クロム合
金の層からなることを特徴とする、請求項6に記載の電
気火工品イグナイター。 - 【請求項9】 前記火工品起爆組成物(12)は、前記
抵抗性ブリッジを被覆したリード・トリニトロレゾルシ
ネートに基づくラッカーであることを特徴とする、請求
項7または8に記載の電気火工品イグナイター。 - 【請求項10】 前記火工品起爆組成物(12)は、ジ
ニトロベンゾフロキサン塩に基づくラッカーであること
を特徴とする、請求項7または8に記載の電気火工品イ
グナイター。 - 【請求項11】 前記外部電極は電子カード(17)の
延長に置かれており、この電子カード(17)に平行で
ある外部金属ピン(29から31)よりなることを特徴
とする、請求項4に記載の電気火工品イグナイター。 - 【請求項12】 前記電気エネルギーを蓄える手段(2
0)は、キャパシタよりなることを特徴とする、請求項
1に記載の電気火工品イグナイター。 - 【請求項13】 自動車の中央制御ユニットにハードワ
イヤード回路によって接続されたエアバッグモジュール
のためのガス発生器に、前記請求項1から12に記載の
いずれかのイグナイタを使用すること。
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