(57)【要約】  本発明に従がい、電気式点火起爆装置は、ヒーター抵抗素子（１７）とその支持部（１６）との間で前記素子（１７）の下においてヒーター抵抗器素子（１７）によって作られた熱を支持部（１６）へ向け分散する為の熱分散器（３１）と、ヒーター抵抗器素子（１７）から熱分散器（３１）を電気的に絶縁するその一方で素子（１７）により作られた熱を熱分散器（３１）に向かって伝動可能にする、手段（３２，３３）と、を具備する。本発明は、無点火限界値を全点火限界値に向かって上昇させ、それによりそれらの間の移行ゾーンの寸法を減少させて、起爆装置の信頼性を向上させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動点火作動部（１９、２１）と、
前記起動点火作動部（１９、２１）に包まれたヒーター抵抗器素子（１７）と、
電気を前記ヒーター抵抗器素子（１７）へ給電する２つの電極（１２、１３）と、
前記ヒーター抵抗器素子（１７）用支持部（１６）と、を具備する電気点火式起爆装置において、
前記支持部（１６）と前記ヒーター抵抗器素子（１７）の間で、少なくともヒーター抵抗器素子（１７）の下に、
前記ヒーター抵抗器素子（１７）によって作られた熱を前記支持部（１６）へ向け分散する為の熱分散器（３１）と、
前記ヒーター抵抗器素子（１７）と前記熱分散器（３１）の間に挿入されていて且つ熱伝導し電気的に絶縁する、接着剤の第一層（３２）と、
を更に具備することを特徴とする電気式点火起爆装置。
【請求項２】
前記熱分散器（３１）が、１００ mW/cm.Kより大きいか或いは同等の熱伝導力を持つことを特徴とする請求項１に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項３】
熱伝導しそして電気的に絶縁する接着剤の第二層（３３）が、前記熱分散器（３１）と前記支持部（１６）との間に挿入されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項４】
前記熱分散器（３１）が、前記支持部（１６）に直接接触することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項５】
前記熱分散器（３１）が、熱伝導層（３１）により形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項６】
前記熱分散器（３１）が、金属材とセラミック材から選ばれた材料で作られることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項７】
前記熱分散器（３１）が、銅、アルミニューム、それらの合金、或いはそれらの酸化物から選ばれた金属で作られることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項８】
前記熱分散器（３１）が、前記ヒーター抵抗器素子（１７）の下に設置かれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電気式点火起爆装置。
【請求項９】
ヒーター抵抗器素子（１７）が、互いに分離し、そして２つの電極（１２、１３）の夫々の一つと接触する、２つの電気接点（２６、２７）によってカバーされることを特徴とする請求項１から８のいずれかの１項に記載の電気式点火起爆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気式点火起爆装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の適用範囲は、自動車の乗員保護を改善する複数の装置、例えば、エアーバッグ用複数のガス発生器の複数の点火作動部（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｈａｒｇｅｓ）に点火する複数の起爆装置に関する。
【０００３】
通常、この様な起爆装置は、ジュール効果に依り点火する為、起動点火作動器と、起動点火作動部にカバーされたヒーター抵抗器素子と、を具備する。２つの電極が電気を供給する為に備えられる。
【０００４】
電気式点火起爆装置の操作は、抵抗器素子と起動点火作動部で構成される組合せに影響され、更に、使用された組合せでその様な起爆装置に与える感度に影響される。
【０００５】
それ故、全点火の限界値（ａｌｌ−ｆｉｒｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は、複数の電極経由で流れる電流の限定値と一致する。電流限界値より上で、起爆装置は、必ず機能し、即ち、起動点火作動部（ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｈａｒｇｅ）は、点火するはずである。
【０００６】
全点火の限界値より低い無点火の限界値（ｎｏ−ｆｉｒｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は、複数の電極経由で流れる電流の限界値と一致する。電流限界値より下で、確実に起爆装置は機能せず、即ち、起動点火作動部は、点火しないはずである。
【０００７】
無点火の限界値と全点火の限界値との間には、移行部ゾーン（領域）が在り、そのゾーンでは、起爆装置が機能するか否か確かではない。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、無点火の限界値と全点火の限界値間の電気式点火起爆装置の機能に関する、不確定領域の低減に役立つ電気式点火起爆装置の達成を目的とする。
【０００９】
この目的の為、本発明の第一の形態は、起動点火作動部と、起動点火作動部にカバーされたヒーター抵抗器素子と、ヒーター抵抗器素子へ電気を供給する２つの電極と、ヒーター抵抗器素子支持部とを具備する、電気式点火起爆装置を提供する。
前記起爆装置は、更に、支持部とヒーター抵抗器素子との間で、少なくともヒーター抵抗器素子の下において、ヒーター抵抗器素子によって発生した熱を、支持部に向かって分散する為の熱分散器と、ヒーター抵抗器素子によって発生した熱を熱分散器に伝導する事が出来ると共にヒーター抵抗器素子から熱分散器を電気的に絶縁する為の手段とを具備する事を特徴とする。
【００１０】
本発明によって、起爆装置作動中、ヒーター抵抗器素子によって発生した熱の一部は、支持部に向かって分散される。無点火の限界値の値は、全点火の限界値に向かって上昇する。それにより、その間の移行ゾーンが減少する。無点火の限界値の値が上昇する一方で、全点火の限界値の値は、実質的に安定している。その結果、本発明の起爆装置は、動作中優れた安全性をもたらし、突発的な電流に対し、より頑健である。それ故、本発明は、無点火と全点火の限界値に関し、複数の自動車メーカーに依って決定された諸要求を充分に満たす事を可能にする。
【００１１】
本発明のその他の特徴によると：
−電気的に絶縁し熱伝導させる手段は、ヒーター抵抗器素子と熱分散器との間に挿入される熱伝導し電気的に絶縁する、接着剤の第一層を具備する。
−熱伝導し電気的に絶縁する接着剤の第二層は、熱分散器と支持部の間に挿入される。
−或いは、熱分散器は、支持部と直接接触する。
−熱分散器は、熱伝導層で形成される。
−熱分散器は、複数の金属材とセラミック材から選択された材料で作られる。
−熱分散器は、銅、アルミニューム、それらの複数の合金、或いは、それらの複数の酸化物から選定された金属で作られる。
−熱分散器は、ヒーター抵抗器素子の下に設置され、更に
−ヒーター抵抗器素子は、互いに分離していて且つ２つの電極のそれぞれの１つに接触する、２つの電気接点でカバーされている。
【００１２】
本発明は、添付図面を参照し、全く制限のない例の以下の記述により、より良く理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に従う電気式点火起爆装置１は、図１に示される。その起爆装置１は、起爆装置の垂直軸の回りで円形であって、分裂可能で、複数の先端の１箇所で開く、円筒状の容器２を具備する。堅固で円形の円筒状の本体３は、容器２の開口部を閉じる。本体３の側壁４は、容器２の開口端部を支持する環状肩部５を形成する。容器２と本体３は、それらを共に保持する外側成形体（オーバーモールディング）６に包まれる。容器２はそれ故、側壁７と、平らで閉じられていて且つ堅固な上壁８からなる円筒状のキャップ形である。一例として、容器２は又、側壁７を補強する金属管２０を含む。容器２は、例えばアルミニューム等の薄く軽い金属で作られ、平らな上壁８は、容器内に存在する圧力の上昇効果で容易に開くように弱められる事が好ましい。外側成形体６は、加熱すると柔らかくなる樹脂、例えば、ポリエチレン・テレフサレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等、で作られる事が好ましい。本体３は、密度の高い金属、例えば鉄、で作られる。
【００１４】
本体３は、平らな上面９と同じく平らな下面１５を有し、その全体高さhにわたって、電気的に絶縁された構造物を包み、その構造物を通り、２つの導電性電極１２と１３が通っている。２つの電極１２と１３を通すこの構造物は、例えばガラス質である。２つの電極１２と１３は、例えば、ピンの形である。図示される実施の形態において、２本の電極１２と１３を通すこの構造物は、中空の電気的に絶縁するガラス製の２つの管１０と１１でつくられ、それらは、２つの電極１２と１３を夫々１つ包む。変形形態において、２つの電極１２と１３を通す構造物は、対応する電極１２或いは１３を包む１つのガラス管１０或いは１１を具備する事ができる。別の変形形態において、本体３は、例えばガラス製の本体とすることにより、電気的に絶縁されたガラス管１０と１１を使用せず、直接電極１２と１３を包む事ができる。図示されない実施の形態において、電気的に絶縁されたガラス管１０と１１で包まれた電極１２と１３の１つは、同軸タイプであってもよく、即ち、その下に位置した連結部経由で本体３と電気的に接続されている。
【００１５】
本体３の平らな上面９は、支持部１６に接着剤で固定される。複数の図面に複数の例として示された実施の形態において、支持部１６は、電極１２と１３から分離され、電気的に絶縁された材料で作られ、そして、ガラスファイバーで詰まったエポキシ系の合成ポリマー等のガラスと樹脂の混合物で形成された１枚の板で構成される。２つの貫通した円筒状の通路２２と２３が、２つの電極１２と１３を通すための支持部１６に設けられている。各々の電極１２、１３は、本体３の平たい上面９及び支持部１６の上面を越え突き出る、夫々の先端部１２b、１３bと、外側成形体６の底面１４を越え突き出る第２の先端部１２cと１３cとを有する。
【００１６】
支持部１６は、ヒーター抵抗器素子１７又は熱抵抗素子１７を含み、そして電極１２と１３に電気的に接続する電気回路１８を保持する。
【００１７】
抵抗器素子１７は、従来の方法で光エッチング処理される（ｐｈｏｔｏｅｔｃｈｅｄ）。抵抗器素子１７には、容器２に含まれるか又は図示される実施の形態においては容器２と金属管２０とに含まれる、起動点火作動部を包む上面２４が設けられる。この起動点火作動部は、例えば、ヒーター抵抗器素子１７と接していて且つ鉛トリニトロレゾルシンを基にする起爆点火合成物（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）１９と、起爆合成物或いは起爆点火合成物１９を包み、ニトロセルローズを基にした火薬或いは硼素とカリウムの混合物で構成された火薬２１とを具備する。一例として、ヒーター抵抗器素子１７は平らある。下記の表の起爆装置に関して、起爆点火合成物１９は又、ジルコニウムとカリウム・ペルクロレートの混合物であってもよく、起爆火薬２１は、チタン水素化物とカリウム・ペルクロレートの混合物であってもよい。
【００１８】
一例として、ヒーター抵抗器素子１７は、金属で作られ、例えば、電気的に伝導する（導電性）層２５の中間部及び、ニッケル／クロム合金又は、例えばPtW合金等の別の合金により形成される。ヒーター抵抗器素子１７を形成する中間部は別にして、層２５は、２つの電極１２と１３と別々に接触させる２つの分離する電気接点２６と２７によってカバーされる。接点２６と２７は、起動点火作動部にカバーされ、電気回路１８を形成する為、層２５と協働し、例えば、層２５の上に銅製層２８を具備する。この銅製層は例えば、金属化された別の層２９によってカバーされる。ヒーター抵抗器素子１７の外側の層２５と接点２６と２７は、そこを通る電極１２と１３を有する。
【００１９】
図２と３において、熱分散器３１が支持部１６とヒーター抵抗器素子１７との間に設けられる。この熱分散器３１は、ヒーター抵抗器素子１７に依って作られた熱が熱分散器３１に向かって伝導される事を可能にする、任意の適切な手段で、電極１２と１３及びヒーター抵抗器素子１７から電気的に絶縁される。図２と３で、熱分散器３１は、ヒーター抵抗器素子１７に接触しない。熱分散器３１は、熱を伝導し、支持部１６に向かって、ヒーター抵抗器素子１７で作られた熱の分散を補助する。一例として、熱分散器は、ケルビン度（ｋｅｌｖｉｎ）につきセンチメーター当たり１００ミリワット（mW/cm.K）より大きいか又は同等で（少なくとも熱伝導性のある銅ベースの合金のコンスタンタンによって可能である）、好適には２００ mW/cm.Kより大きいか又は同等の熱伝導率を提供する。
【００２０】
熱分散器３１は、例えば、図２と３で点線示されたようにレジスタ内等のヒーター抵抗器素子１７の下に位置するか或いは、さもなければ、図２と３で連続線で示された通り、接点２６と２７の下の場所を越えて突き出る。複数の図は、尺度も、或いは、寸法間の比も無く、そして、熱分散器３１は、例えば、接点２６と２７間のヒーター抵抗器素子１７の長さに近いか或いはそれ以上で、抵抗器素子の下に伸びても良い。例として、分散器３１は、それらに触れる事無く、通路２２、２３とピン１２、１３を囲んでも良い。
【００２１】
熱分散器３１は、図２と３に示された様に、例えば、決められた連続的な厚みの熱伝導層３１で構成される。一例として、熱分散器３１は、例えば、銅或いはアルミ等の金属製であり、即ち、導電性である。当然、任意の他の熱伝導材も熱分散器３１に使用されることが出来る。
【００２２】
図２及び図３に示された実施の形態において、ヒーター抵抗器素子１７から熱分散器３１を電気的に絶縁する為、熱伝導し電気的に絶縁する接着剤の第一層３２は、ヒーター抵抗器素子１７と熱分散器３１との間に挿入される。接着剤の層３２は、ヒーター抵抗器素子１７と熱分散器３１との間で物理的な接触部を形成する。接着剤の層３２は、ヒーター抵抗器素子１７と熱分散器３１の間に厚みを持ち、その厚みは、回路１８と支持部１６の間の接着剤の層３２の総厚みの半分以下である。
【００２３】
図２に示された実施の形態において、熱伝導し且つ電気的に絶縁する、接着剤の第二層３３は、熱分散器３１と支持部１６との間に挿入される。接着剤の層３３は、分散器３１と支持部１６との間で物理的な接点を形成する。一例として、第一層３２と第二層３３は、支持部１６とヒーター抵抗器素子１７と電極１２、１３を通す為の通路２２、２３との間で熱分散器３１の全面を囲み、各通路２２、２３と熱分散器３１の厚みとの間で相互に交わる。従って、熱分散器３１は、第一層と第二層３２と３３内に埋められる。第一層３２と第二層３３は、導電性の層２５を支える、通路２２と２３の周りで交わる。
【００２４】
図３に示された実施の形態において、接着剤の第二層３３は、熱分散器３１の下において除去され、熱分散器３１は、支持部１６と直接接触する。これを行う為、熱分散器３１は、平たい上面を持つ支持部１６上の望ましい場所に配置され、そして、回路１８が続く接着剤の層３２は、熱分散器３１と支持部１６に配置される。接着物の第一層３２は、支持部１６とヒーター抵抗器素子１７と電極１２と１３を通す通路２２、２３との間で熱分散器３１の上と横側を囲み、そして、通路２２、２３と熱分散器３１と支持部１６との間で交わる。第一層３２は、導電性層２５の支持する役を果たす通路２２と２３を囲む。分散器３１は、一部で、厚み方向に、支持部１６の対応するくぼみに差し込まれても良い。従って、図４に示された通り、その底面３４とその側面３５の一部が支持部１６のくぼみと接触する。
【００２５】
起爆装置（図示されていないが）の運転を制御する為の回路の外部電源から電極を通し、電気が流れ出すと、ヒーター抵抗器素子１７に依って、熱が生成される。この熱の一部は、熱分散器３１の第一層３２を経由して拡散され、更に第二層３３を経由して分散器から支持部１６の中へ、或いは、熱分散器３１から直接支持部１６の中へ通過する。その構造及び／又はその構造が作られた材料、即ち、図示された実施の形態においては、エポキシのつまったファイバーグラスの合成ポリマーで作られた材料の為、支持部１６は、ヒーター抵抗器素子１７から出る熱を排出する。熱分散器３１の存在は、下記表に示された通り、無点火の限界値と全点火限界値の間の差を減少する様に、無点火の限界値を設定し上昇させる事を可能にする。そして、その表で、無点火の電流と全点火の電流は、９９．９％の信頼性を持ち、素子１７は、NiCrでつくられ、そして、その表で、分散器の存在により、無点火の電流が４４％以上上昇している。これにより、起爆装置の作動の信頼性を更に向上させる。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に従う起爆装置の図式的軸方向断面図である。
【図２】図２は、図１の起爆装置の第一の実施の形態における支持部の上のヒーター抵抗器素子の配置を示す図式的軸方向断面図である。
【図３】図３は、図１の起爆装置の第２の実施の形態における支持部の上のヒーター抵抗器素子の配置を示す図式的軸方向断面図である。
【図４】図４は、図１の起爆装置の第３の実施の形態における支持部の上のヒーター抵抗器素子の配列を示す図式的軸方向断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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