JPH1159320A - ガス貯蔵器を開く方法および装置 - Google Patents

ガス貯蔵器を開く方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】構造費、所要スペースおよび点火遅れを最少化
する。 【解決手段】通電時、破裂ディスク（６）を、電極（１
０）の接触点において溶融させ、電極（１０）と破裂デ
ィスク（６）との間に形成される間隙によって、溶融を
進行させ最終的にガス貯蔵器の圧力下において上記破裂
ディスクの破裂を招くアークを誘起する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、独立請求項
１および３の前置部に記載の、ガス貯蔵器を開く方法お
よび装置に関する。即ち、本発明は充填口を介して自動
車内部の衝撃保護系のエアバッグと接続可能なガス貯蔵
器を開く方法であって、破裂予定ディスクと接触する電
極とともに電気回路の一部である破裂予定ディスクによ
って充填口を閉鎖した形式の方法、及び充填口を介して
自動車内部の衝撃保護系のエアバッグと接続可能なガス
貯蔵器を開く装置であって、充填口が、破裂予定ディス
クと接触する電極とともに電気回路の一部である破裂予
定ディスクを蓋として有する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】膨張されるエアバッグ（ガスバッグ）
は、自動車の乗員保護に役立つ。その効果は、特に、そ
の作動装置の機能確実性および迅速性に依存する。
【０００３】ドイツ特許第１９５１３２４２号には、ガ
ス貯蔵器の破裂予定ディスクが、衝撃保護系の作動時
に、上記ディスクから離して設けた電極を介して火花作
用によってまたはディスクと接触する電極を介して抵抗
加熱によって弱化され、かくして、ガス貯蔵器の圧力下
で破裂する形式の衝撃保護エアバッグの充填装置が記載
されている。
【０００４】上記公報の電極は、リング状またはシリン
ダ状に構成され、破裂予定板に対して大きい作用面を有
する。
【０００５】火花作用による解決法には、僅か０．８ｍ
ｍの電極間隔において３ｋＶである高い点火電圧が必要
であるという欠点がある。この電圧は、火花点火の態様
に応じて、点火コイルによって形成できる。この場合、
点火時点に点火コイルの持続電流を遮断して高電圧パル
スを誘導する。しかしながら、持続電流は、エネルギ的
理由からも、自動車では議論の対象とはならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、自動
車内部の衝撃保護ガス貯蔵器を僅かな設備費で確実且つ
高速に開ける方法および装置を創成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、方法に関す
る請求項１の特徴記載部分に開示の特徴によって解決さ
れる。即ち、本発明のガス貯蔵器を開く方法は、通電
時、破裂予定ディスクが、電極の接触点において溶融
し、電極と破裂予定ディスクとの間に形成される間隙に
よって、溶融を進行させ、最終的にガス貯蔵器の圧力下
において上記破裂予定ディスクの破裂を招くアークが誘
起されることを特徴とする。破裂予定ディスクの抵抗加
熱およびアーク加熱の相乗的作用によって、迅速な溶融
および電極下の強力なクレータ形成が行われる。これに
関連する破裂予定ディスクの弱化によって、ガス貯蔵器
の高圧下で破裂予定ディスクの迅速な破裂が誘起され
る。アーク加熱は、特に有効で迅速である。なぜなら
ば、アークは、極度に高い温度および僅かな作用横断面
積を有するからである。電気エネルギの良好な利用によ
って、電源は小さくてよく、かくして、コストを節減で
きる。
【０００８】本発明に係る方法の展開形態によって、溶
融クレータの深さの増加に追従して電極を導入し、かく
して、この過程中においてアークの長さ（放電空隙）お
よび消費電力をほぼ同一に保持できる。この追従法によ
って、存在する電気エネルギが最適に利用され、必要な
電源の大きさおよびコストが最少化される。（請求項
２）
【０００９】本発明の課題は、更に、請求項３の特徴記
載部分に開示の特徴によって解決される。即ち、本発明
の装置は、電極（１０）が、破裂予定ディスクと接触す
るための尖端を有することを特徴とする。電極の尖端に
よって、破裂予定ディスクとの点接触のみが達成され
る。かくして、破裂予定ディスク内に大きい電流密度お
よび小さい容積が得られ、破裂予定ディスクは急速に溶
融される。かくして電極と破裂予定ディスクとの間に形
成された間隙によって、電極尖端に集中された、従っ
て、特に有効なアークが形成される。かくして、破裂予
定ディスクの確実且つ迅速な溶融および破裂が達成され
る。
【００１０】電極質量に適合した圧縮バネで電極に負荷
することによって、電極の追従導入が特に簡単且つ確実
に実現され。圧縮バネは、特別の作動・追従機構を必要
とせず、自己制御式である。（請求項４）
【００１１】電極および破裂予定ディスクの材料の本発
明に係る選択にもとづき、通電によって弱化されるのは
破裂予定ディスクのみであり、電極は不変である。好ま
しくは、電極は、鋼からなり、破裂予定ディスクが、易
融材料（例えば銅または黄銅、青銅等の合金）からな
る。
【００１２】圧縮バネの保持のために、破裂予定ディス
クと結合された支え（抗支部材）が設けてある。そして
支えに対して電極を絶縁したことによって、通電は、破
裂予定ディスクの所望の迅速な弱化に必要な如く、電極
尖端のみを介して行われる。（請求項６、７）
【００１３】衝撃保護系の長期の機能確実性のために、
例えば、ろう付によって達成される如く、電極尖端と破
裂予定ディスクとの間に小さい間隙保持抵抗を永続的に
確保することが重要である。（請求項８）
【００１４】本発明の他の特徴は、その他の従属請求項
から明らかであろう。即ち、電極および破裂予定ディス
クが、導電性防食層を有することが好ましい。電気回路
の電源としてコンデンサが設けてあることが好ましい。
コンデンサが、約６０〜１２０Ｖ（より好ましくは、約
８０Ｖ）の電圧および約６８００μＦの容量を有するこ
とが好ましい。電気回路が、電気スイッチ、より好まし
くは、トランジスタによって開閉されることが好まし
い。本発明の実施例（以下に説明する）を図面に示し
た。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１の作動電子系の回路図に、入
力３を介して車輛回路網に接続された変圧器２を示し
た。車輛回路網は、変圧器で約８０Ｖに昇圧される約１
２〜１４Ｖのバッテリ電圧または発電機電圧を有する。
この電圧によって、約６８００μＦの容量のコンデンサ
４が充電される。コンデンサ４のエネルギは、トランジ
スタ５を介して破裂予定ディスク６に導かれる。エネル
ギ貯蔵器としてのコンデンサには、バッテリケーブルの
破断時（事故時）にも衝撃保護系の作動に必要なエネル
ギがコンデンサから供給されるという利点がある。
【００１６】トランジスタ５は、加速度センサ（図示し
てない）から作動パルスを受信するパルス線路７を介し
てトリガされる。作動パルスは、バッテリ電圧の信号高
さを有する。
【００１７】作動電子系の機能性は、試験回路８によっ
てテストでき、場合による欠陥は、欠陥信号出力９を介
して表示される。
【００１８】図２に、衝撃保護系の作動前に破裂予定デ
ィスク６に尖端１１をろう付けした電極１０を示した。
電極１０は、点火線路１２を介してトランジスタ５に接
続され、破裂予定ディスク６は、アースされている。
【００１９】破裂予定ディスク６とは反対側の電極１０
の端部１３には、破裂予定ディスク６と結合された支え
１５に支持された圧縮バネ１４が作用する。この支え
は、電極１０に対して電気的に絶縁されているので、電
流は、電極１０の尖端１１のみを介して破裂予定ディス
ク６に達する。
【００２０】図３に、衝撃保護系の作動直前の電極１０
の尖端１１を示した。破裂予定ディスク６が、溶融さ
れ、アークが、クレータ形成を開始する。
【００２１】図４に、破裂予定ディスク６の破裂直前に
おいてクレータに貫入される電極１０の尖端１１による
クレータ形成の進行を示した。
【００２２】図３、４から、アークのほぼ一定の長さ、
圧縮バネ１４の作用による電極１０の自動的追従導入の
結果が明らかであろう。
【発明の効果】本発明により、特にエアーバッグ用の衝
撃保護ガス貯蔵器を僅かなコストと簡単な構成で確実か
つ高速に開ける方法および装置が提供できる。請求項
１、２は方法、請求項３以下は装置に関する。各従属請
求項は夫々、本文中に示したとおりの付加的な効果を与
える。
【図面の簡単な説明】
【図１】作動電子系の回路図である。
【図２】作動前のバネ負荷された電極の図面である。
【図３】アーク形成直後の電極の図面である。
【図４】破裂予定ディスクの破裂直前のクレータ内の電
極の図面である。
【符号の説明】
１ 作動電子系 ６ 破裂予定ディスク １０ 電極 １１ 電極尖端 １４ 圧縮バネ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】充填口を介して自動車内部の衝撃保護系の
    エアバッグと接続可能なガス貯蔵器を開く方法であっ
    て、破裂予定ディスク（６）と接触する電極（１０）と
    ともに電気回路の一部である破裂予定ディスク（６）に
    よって充填口を閉鎖した形式のものにおいて、 通電時、破裂予定ディスク（６）が、電極（１０）の接
    触点において溶融し、電極（１０）と破裂予定ディスク
    （６）との間に形成される間隙によって、溶融を進行さ
    せ、最終的にガス貯蔵器の圧力下において上記破裂予定
    ディスクの破裂を招くアークが誘起されることを特徴と
    するガス貯蔵器を開く方法。
  2. 【請求項２】破裂予定ディスク（６）とは反対側の電極
    端（１３）には、電極（１０）の縦軸線方向へ、電極
    （１０）の質量に適合した圧力が作用し、破裂予定ディ
    スク（６）内へのアークの侵入速度および形成されるク
    レータ内への電極（１０）の押込速度が、ほぼ等大に保
    持されることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】充填口を介して自動車内部の衝撃保護系の
    エアバッグと接続可能なガス貯蔵器を開く装置であっ
    て、充填口が、破裂予定ディスク（６）と接触する電極
    （１０）とともに電気回路の一部である破裂予定ディス
    ク（６）を蓋として有する形式のものにおいて、電極
    （１０）が、破裂予定ディスク（６）と接触するための
    尖端（１１）を有することを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】電極（１０）が、破裂予定ディスク（６）
    とは反対側の端部（１３）に、破裂予定ディスクに負荷
    する圧縮バネ（１４）を有することを特徴とする請求項
    ３の装置。
  5. 【請求項５】電極（１０）が、鋼からなり、破裂予定デ
    ィスク（６）が、易融材料からなることを特徴とする請
    求項３又は４の装置。
  6. 【請求項６】圧縮バネ（１４）のために、破裂予定ディ
    スク（６）と結合された支え（抗支部材）（１５）が設
    けてあることを特徴とする請求項４の装置。
  7. 【請求項７】抗支部材（１５）が、電極（１０）に対し
    て電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項６の
    装置。
  8. 【請求項８】電極（１０）の尖端（１１）が、破裂予定
    ディスク（６）にろう付けされていることを特徴とする
    請求項３の装置。
  9. 【請求項９】電極（１０）および破裂予定ディスク
    （６）が、導電性防食層を有することを特徴とする請求
    項３〜８の１つに記載の装置。
  10. 【請求項１０】電気回路の電源としてコンデンサ（４）
    が設けてあることを特徴とする請求項３〜９の１つに記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】コンデンサが、約６０〜１２０Ｖの電圧
    および約６８００μＦの容量を有することを特徴とする
    請求項３〜１０の１つに記載の装置。
  12. 【請求項１２】電気回路が、電気スイッチ、によって開
    閉されることを特徴とする請求項３〜１１の１つに記載
    の装置。
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