JP2000241098A - 電気火工品イグナイター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中央制御ユニットに接続されたハードワイヤ
ード回路に統合され、従来のイグナイターの外側全体の
サイズに近いサイズを持つ電気火工品イグナイターを提
供する。 【解決手段】 電気火工品イグナイタ（１）は円盤状金
属片（８）により下流の室と上流の室に分割された本体
を有し、下流の室は抵抗性加熱素子（１１）、火工品起
爆組成物（１２）、および火工品点火組成物（７）を有
し、上流の室は電子カード導電体トラックが設けられ、
３つの外部金属ピン（２９〜３１）により延長された矩
形の電子カード（１７）を有している。２つの金属接続
ピン（１３、１４）は円盤状金属片を通り、導電体トラ
ックを抵抗性加熱素子に接続する。相互通信および特有
の電気パルス列をトリガする手段、電気エネルギーを蓄
える手段は導電体トラックに接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の安全の分野
に関し、特に電気火工品イグナイター（electropyrotec
hnic igniter) に関する。

【０００２】

【従来の技術】３０年以上にわたり、多くの電気火工品
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。

【０００３】従来、電気火工品イグナイターは、一方の
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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】引き延ばされた形状で
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。

【０００５】さらに、自動車に組み込まれた非常に増大
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。

【０００６】−このようなイグナイターは、エアバッグ
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。

【０００７】当業者はそれゆえ、中央制御ユニットに接
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の主題は、このよ
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。

【０００９】ｉ）横断分離壁が本体の内側を、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
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。

【００１０】iii) 電気エネルギーを蓄える手段と同様
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。

【００１１】−自動車に組み込まれ、バス−タイプのハ
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。

【００１２】好ましくは、相互通信とトリガ手段は特定
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。

【００１３】また好ましくは、相互通信とトリガ手段は
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。

【００１４】また都合のよいことに、電子カードは横断
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。

【００１５】好ましくは、外部電極は電子カードの延長
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。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい実施形
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。

【００１７】図３は、４つのエアバッグモジュールが統
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。

【００１８】このグラス貫通を有するアセンブリは、第
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。

【００１９】リード・トリニトロレゾルシネートに基づ
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。

【００２０】上記電気火工品イグナイター１は次のよう
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。

【００２１】もし、インパクトに続いてイグナイター１
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。

【００２２】さらに、円盤状金属片８に機械的強度が与
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。

【００２３】図３は、中央制御ユニット１１０と４つの
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。

【００２４】これら種々のモジュールの各々に含まれる
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。

【００２５】通常の動作状態では、即ち自動車が１つま
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。

【００２６】もし、インパクトに続いて、例えばエアバ
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。

【００２７】もし、インパクトに続いて、幾つかのエア
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施の形態である。

【図２】本発明の好ましい実施の形態である。

【図３】バス−タイプのハードワイヤード回路の例を示
す回路図である。

【符号の説明】

１…電気火工品イグナイター ２…キャップ ３…円筒状スリーブ ７…火工品点火組成物 ８…円盤状金属片 １１…抵抗性加熱素子 １２…火工品起爆組成物 １３、１４…金属接続ピン １７…電子カード ２９〜３１…外部金属ピン

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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−。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。