(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱抵抗素子（１７）を備える電気式発火始動器であって、
加熱抵抗素子が、
点火用発火装填材（１９，２１）によって覆われた少なくとも１つの電気導体層を具備し、かつ、
前記発火装填材を点火する前記加熱抵抗素子（１７）に電力を供給するように、２つの電極（１２，１３）の第一及び第二の２つの先端の接触部（２６，２７）によってそれぞれ接続されている、
電気式発火始動器において、
前記層にわたって上記接触部同士の間に流れる電流を横切る方向を幅とした場合、
前記加熱抵抗素子（１７）は、
前記発火装填材の点火用の電気抵抗を画定する第一の幅（Ｌ１）を有する少なくとも２つの第一の部分（１０１，１０２）と、
前記接触部（２６，２７）のうちの１つの近くに配置されていると共に第二の幅（Ｌ２）を有する少なくとも１つの第二の部分（２０１，２０２）と、
第三の幅（Ｌ３）を有すると共に第一の部分よりも大きな領域を有する熱分散表面を形成するために第一の部分（１０１，１０２）と第二の部分（２０１，２０２）との間に配置されている少なくとも１つの第三の部分（３０１，３０２）であって、点火限界のレベルを安定させると共に、前記第一の部分（１０１，１０２）及び前記第二の部分（２０１，２０２）と協働することによって点火限界のレベルを下げる第三の部分（３０１，３０２）と、
を備えており、
前記第三の幅（Ｌ３）は、前記第二の幅（Ｌ２）よりも広く、前記第二の幅（Ｌ２）は前記第一の幅（Ｌ１）よりも広く、
前記第一の部分（１０１，１０２）同士の間に少なくとも１つの第四の部分（４０１）が配置され、該第四の部分（４０１）は、第一の幅（Ｌ１）よりも広い第四の幅（Ｌ４）を有し、かつ、近隣の第一の部分（１０１，１０２）よりも大きな領域を有する熱分散表面を有しており、前記第四の部分（４０１）は不点火限界のレベルを高め、
前記加熱抵抗素子（１７）は電気導体層（２５）のむき出し部分を有し、前記接触部（２６，２７）は少なくとも１つの別の電気を伝導する層（２８，２９）に覆われた電気導体層（２５）の一部から構成されていることを特徴とする電気式発火始動器。
【請求項２】
前記第三の部分（３０１，３０２）はフィンの形であることを特徴とする請求項１に記載の始動器。
【請求項３】
前記加熱抵抗素子（１７）がエッチングによって形成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の始動器。
【請求項４】
前記第四の部分（４０１）はフィンの形であることを特徴とする請求項３に記載の始動
器。
【請求項５】
前記第二の部分（２０１，２０２）が有する前記第二の幅（Ｌ２）は近隣の前記接触部（２６，２７）の幅に等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の始動器。
【請求項６】
少なくとも加熱抵抗素子（１７）の下の、電気的に絶縁する加熱抵抗素子の支持物（１６）との間に、
支持物（１６）の側に加熱抵抗素子（１７）で発生した熱を分散する熱分散部（３１）と、
前記加熱抵抗素子（１７）と前記熱分散部（３１）との間に少なくとも挿入されている熱を伝導しかつ電気的に絶縁する接着材の層（３２）と、
を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の始動器。
【請求項７】
前記接触部（２６，２７）は、前記加熱抵抗素子（１７）の隣接する前記第二の部分（２０１，２０２）が有する電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有する領域（２６２，２７２）から構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の始動器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気式発火始動器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明が適用可能である分野として、自動車に乗っている人を守るための装置（例えばエアバッグ）を作動するためのガス発生器の発火装填材を発火させるための始動器が挙げられる。この始動器はシートベルトの作動装置として使われている電気発火式の点火器に利用することも可能である。
【０００３】
この始動器には、点火用発火装填材、及びジュール効果で上記点火用発火装填材を点火するために上記点火用発火装填材に被せられた加熱抵抗素子が含まれている。この始動器に電気を供給するために、二つの電極が設置されている。
【０００４】
電気式発火始動器の動作は、抵抗素子／点火用発火装填材の両者に影響され、そして抵抗素子／点火用発火装填材の両者の感度に影響される。
【０００５】
実際、点火限界は上記電極に流れる電流の強度の限界に相当する。その限界を超えた強度の場合は、始動器が必ず作動する、つまり、点火用発火装填材が必ず点火する。
【０００６】
不点火限界は点火限界未満であり、上記電極に流れる電流の強度の限界に相当する。その限界を超えていない強度の場合は、始動器は絶対に作動しない、つまり、点火用発火装填材が点火することはない。
【０００７】
自動車メーカは仕様として一般に、点火のインパルスが1.2A/2ms又は1.75A/0.5msであり、不点火限界が0.4A/10sであるものの流通を求めている。
【０００８】
この機能は例えばFR-A-2 866 106という文書に述べてあるタイプの抵抗素子によって果たすことができる。
【０００９】
AK-LV 16という新しい仕様が登場した。発火技術という分野で通常利用していた試験を見直し、上記試験の代わりに新しい試験を提案した結果、新しい試験に合格するために点火限界のレベルを下げるべきであり不点火限界のレベルを高めるべきであることが明らかになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在、点火限界のレベルを下げるための唯一の方法は抵抗素子の幅を減らすことであるが、抵抗素子の幅を減らすと不点火限界のレベルも下げる結果になる。
【００１１】
従って、この方法は点火限界のレベルと不点火限界のレベルの差異を減少する問題を解決できない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はその欠点を解決でき、点火限界のレベルと不点火限界のレベルの差異を減らすことができる電気式発火始動器を提供することを目的としている。
【００１３】
そのために、本発明の目的は、加熱抵抗素子を備える電気式発火始動器であって、加熱抵抗素子が、点火用発火装填材によって覆われた少なくとも１つの電気導体層を具備し、かつ前記発火装填材を点火する前記加熱抵抗素子に電力を供給するように、２つの電極の第一及び第二の２つの先端の接触部によってそれぞれ接続されている、電気式発火始動器において、
前記層にわたって上記接触部同士の間に流れる電流を横切る方向を幅とした場合、上記加熱抵抗素子は、上記発火装填材の点火のための電気抵抗を画定する第一の幅を有する少なくとも1つの第一の部分と、上記接触部のうちの１つの近くに配置されていると共に第二の幅を有する少なくとも1つの第二の部分と、第三の幅を有すると共に第一の部分よりも大きな領域を有する熱分散表面を形成するために第一の部分と第二の部分との間に配置されている少なくとも1つの第三の部分とを備えており、上記第三の幅は第二の幅よりも広く、上記第二の幅は第一の幅よりも広いことを特徴とする電気式発火始動器。
本発明の実施形態によれば、上記第三の部分はフィンの形である。
少なくとも２つの上記第一の部分を備え、上記第一の部分の間に少なくとも１つの第四の部分が配置され、上記第四の部分は、第一の幅よりも広い第四の幅を有し、かつ近隣の第一の部分が有する熱分散表面よりも大きい熱分散表面を有する。
上記第四の部分はフィンの形である。
上記第二の部分が有する第二の幅は近隣の上記接触部の幅に等しい。
少なくとも加熱抵抗素子の下の、電気的に絶縁する加熱抵抗素子の支持物との間に、支持物の側に加熱抵抗素子で発生した熱の一部を分散するための熱分散部と、加熱抵抗素子と熱分散部との間に少なくとも挿入されている熱を伝導しかつ電気的に絶縁する接着材の層とを含んでいる。
上記接触部は、加熱抵抗素子の隣接する第二の部分が有する電気抵抗よりも低い電気抵抗を有する領域から構成されている。
上記加熱抵抗素子は電気導体層に覆われない部分を有し、接触部は、少なくとも１つの別の電気を伝導する層に覆われた電気導体層の一部から構成されている。
【００１４】
本発明は下記の説明により、より理解できる。説明は添付の図面に対して、制限的でない例としてしか述べていない。添付の図面は以下である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による電気式発火始動器１が図１に示されている。上記電気式発火始動器１は円筒形の容器２を含んでいる。上記円筒形の容器２は、始動器の縦軸の周りに円形であり、ばらばらに分解することができ、一端が開いている。上記円筒形の容器２の開いた一端が中実の円筒の本体３で閉じられてある。本体３の側壁４は外部ショルダー５を有する。上記容器２の開いた一端は上記外部ショルダー５に支えられる。容器２と本体３はオーバーモールド６の中で締め付けられて、オーバーモールド６に固定されて連動するようになっている。従って、上記容器２は、側壁７、及び平面で開口がない閉じられている上部面８からなる円筒形のフードの形を有する。例えば、上記容器２は上記側壁７を補強する金属管２０も含む。上記容器２は軽くて薄い金属でできている。上記容器２の平面の面８は、容器の中の圧力が高くなることで簡単に開けるように、もろく作られていることが好ましい。オーバーモールド６は熱可塑性樹脂（例えばポリエチレンテレフタラート）でできていることが好ましい。本体３は例えば鋼鉄のように高密度の金属で作られている。
【００１６】
本体３は、平らな上部面９と平らな下部面１５を有し、２つの導体電極１２，１３を通すために電気を絶縁する構造を、本体３の高さhの全体に渡って締め付ける。２つの電極１２，１３を通すための構造は例えばガラス質である。２つ電極１２，１３はピンの形である。示されている実施形態では、２つの電極１２，１３を通すための構造は電気を絶縁する、例えばガラスでできている２つの管１０及び１１から構成されている。上記管１０，１１はそれぞれ２つの電極１２，１３を締め付けている。変形例として、２つの電極１２，１３を通すための構成は対応する電極１２又は１３を締め付けるただ１つの管１０又は１１を含んでもよい。また、別な変形例として、本体３は電気を絶縁する例えばガラスでできており、管１０，１１なしで電極１２，１３を締め付ける構成であってもよい。図面で示されていない実施形態では、電気を絶縁する管１０，１１の１つに取り囲まれている電極１２，１３の１つは同軸タイプであってよく、本体３の下にある接続部で本体３に電気的につながっていてもよい。
【００１７】
本体３の平らな上部面９に支持物１６が、例えば貼り付けで、固定されている。図面で例として示されている実施形態の場合、上記支持物１６は電極１２，１３から絶縁されるように電気を絶縁する材料、例えばガラス／樹脂の混合（ガラス繊維にエポキシを充填した複合重合体のように）でできている板から構成されている。支持物１６の中に、２つの導体電極１２，１３を通すための２つの円筒形の通行導管２２，２３が用意されている。それぞれの電極１２，１３には、本体３の平らな上部面９と支持物１６の平らな上部面９から突き出す上部の一端１２ｂ，１３ｂ、及びオーバーモールド６の下部面１４から突き出す一端１２ｃ，１３ｃが備えられている。
【００１８】
支持物１６は、加熱抵抗素子１７を含む電極１２，１３に電気的につながっている電気回路１８を支えている。
【００１９】
抵抗素子１７は既に知られている方法を利用して写真製版された。抵抗素子１７は容器２に入った、又は図面に示されているように容器２及び金属管２０に入った点火用発火装填材に覆われた上部面２４を有する。上記点火用発火装填材は、例えば発火起爆剤１９と点火粉末又は点火剤２１を含んでいる。上記発火起爆剤は、加熱抵抗素子１７と接触しており、例えばトリニトロレゾルシン酸鉛でできている。上記点火粉末又は点火剤は発火起爆剤１９を覆い、例えば硝酸セルロースを元にした粉から、又はホウ素と硝酸カリウムの混合物から構成されている。加熱抵抗素子１７は例えば平らである。下記に示される始動器のように、発火起爆剤１９はジルコニウムと過塩素酸カリウムの混合であってもよいこと、及び点火粉末２１は水素化チタンと過塩素酸カリウムの混合であってもよいことである。
【００２０】
加熱抵抗素子１７は例えば金属でできており、例えば１つの電気の導体層２５の中間部から構成され、例えばPtW、ニッケルクロム等の合金でできている。層２５は、加熱抵抗素子１７を構成するその中間部以外、２つの電極１２，１３のそれぞれと共に、２つに分かれた電気接触部２６，２７に覆われている。接触部２６，２７は点火用発火装填材に覆われており、層２５と共に電気回路１８を構成しており、例えば層２５の上にある銅の層２８からなる。上記銅の層は例えば別のメタル化層２９に覆われている。層２５及び加熱抵抗素子１７の外にある接触部２６，２７を、電極１２，１３が貫通している。それぞれの接触部２６，２７は電導アイランド２６１，２７１を含んでいる。上記導体単独系統２６１，２７１は導管２２，２３を取り囲んでおり、加熱抵抗素子１７の周りのより狭い幅の部分２６２，２７２で終ることである。
【００２１】
上記幅は電流の通り道を横切る方向に測るものだと理解されたい。
【００２２】
熱分散部３１は支持物１６と加熱抵抗素子１７の間に備えられている。上記熱分散部は例えば、参照として本出願に添付されている特許出願FR-A-２ 866 106に基づくものである。熱分散部３１は、加熱抵抗素子１７から熱分散部３１への熱の伝導を可能にする適切な任意の手段によって、電極１２，１３と加熱抵抗素子１７から電気的に絶縁されている。熱分散部３１は加熱抵抗素子１７と接触していない。熱分散部３１は熱を伝導でき、支持物１６の方に加熱抵抗素子１７で発生した熱の一部を分散するために使われる。熱分散部は例えば100 mW/cm.K（銅合金の中で一番熱伝導しない銅合金であるコンスタンタンの場合）に等しい又は100 mW/cm.Kを超える熱伝導性を有し、又は、望ましくは200 mW/cm.Kに等しい又は200 mW/cm.Kを超える熱導体性を有する。
【００２３】
熱分散部３１は、加熱抵抗素子１７の下に位置し、例えば上記加熱抵抗素子と同じ方向に配置される、又は、図3に破線で示されているように、接触部２６，２７の下にその位置から突き出すように配置される。
【００２４】
熱分散部３１は例えば、連続した所定の厚さを持つ、熱伝導層３１から構成されている。熱分散部３１は例えば電気を伝導する、例えば銅又はアルミのような金属でできている。勿論、熱分散部３１のために上記銅又はアルミのような金属以外の熱を伝導する任意の他の材料を使用してもよい。
【００２５】
図2と図3に示されている実施形態の場合には、加熱抵抗素子１７に対して熱分散部３１を電気的に絶縁するために、熱を伝導でき、かつ電気的に絶縁できる接着材からなる第一の層３２が、加熱抵抗素子１７と熱分散部３１の間に配置されている。接着材の層３２は加熱抵抗素子１７と熱分散部３１の間に物理的な接触を確保する。勿論、熱分散部３１と支持物１６の間に熱を伝導でき、かつ電気的に絶縁できる接着材の第二の層を配置してもよい。
【００２６】
図2に示されている実施形態の場合には、熱分散部３１の下に接着材の第二の層３３がないため、熱分散部３１は直接に支持物１６を接触する。そうするために、熱分散部３１は平らな上部面を有する支持物１６の上の適切な場所に配置され、そして回路１８は、熱分散部３１及び支持物１６の上の接着材の層３２の上に配置される。接着材の第一の層３２は、支持物１６と加熱抵抗素子１７及び電極１２，１３を通すための導管２２，２３との間で、上記熱分散部３１の上部面及び側面を取り囲んでおり、かつ各導管２２，２３と熱分散部３１との間において、支持物１６と接触している。第一の層３２は導管２２，２３を取り組んでいて、電気伝導層２５を支える。
抵抗素子１７は製版を利用して２つの段階で作られる。支持物１６、層３１、接着材３２、層２５及び層２８から構成されているスタックの上に、抵抗素子１７及び接続領域２６，２７の全体的な形を決定するために層２５及び層２８の製版を行う。そして、層２８の製版を行って、その結果、層２５をむき出しにしにすることができ、抵抗素子１７の境界を定めることができる。そして、接続領域２６，２７のはんだ付け性を確保するために、層２９を配置する。
【００２７】
抵抗素子１７は、発火装填材に直接に覆われていて、かつ接触部２６，２７に覆われていない導電性の領域とみなされる。
【００２８】
加熱抵抗素子１７は、接触部の部分２６２，２７２の間に、第一の幅L1の境界を持つ第一の中心部分１０１，１０２を有する。上記第一の中心部分１０１，１０２は、その上に配置されている発火装填材を熱するときに、点火限界のレベルを保つ電流が流れるように計算された電気抵抗Rを定義する。その結果、第一の中心部分１０１，１０２は接触部２６，２７の間に位置する一部の電気抵抗を定義し、かつ通常ミリ秒の範囲の電流インパルスである点火限界のレベルを定義する敏感素子を構成している。上記抵抗素子１７の点火限界のレベルは、上記部分１０１，１０２の第一の幅L１によって直接定義されている。敏感な部分１０１，１０２が２つあるので、冗長な効果がある。従って、始動器の動作の安全性が高まる。勿論、ただ１つの部分１０１又は１０２が備えられていてもよい。
【００２９】
抵抗素子１７はさらに２つの第二の部分を有する。上記２つの第二の部分は接触部２６，２７に接続されているものである。従って、２つの第二の部分２０１，２０２は抵抗素子１７の端の部分である。第二の部分２０１，２０２の幅L2は中心部分１０１，１０２の幅より大きい。第二の部分２０１，２０２の固有の点火限界のレベルは第一の部分１０１，１０２の点火限界のレベルより大きいので、全体的な点火限界のレベルに干渉しない。第二の部分２０１，２０２は抵抗素子１７の抵抗を定義することに関与する。
【００３０】
第二の部分２０１，２０２の幅は第一の部分１０１，１０２の幅より大きいので、抵抗素子が単なる棒で構成される場合より、全体抵抗を正確に定義することを可能にする。実際、単なる棒の場合には、製版の変動は直接的に単なる棒の幅の変動に影響を与える。従って、単なる棒の幅の変動は抵抗素子の抵抗の変動に影響を与える。
【００３１】
この場合は、第一の部分１０１，１０２の幅に関する変動は第二の部分２０１，２０２の幅に関する変動と絶対値では同一であっても、第二の部分２０１，２０２の変動は第一の部分１０１，１０２の変動より相対値では低い。その上、第一の部分１０１，１０２の幅と第二の部分２０１，２０２の幅の差異は大きいからよりいっそう、第二の部分２０１，２０２の変動は第一の部分１０１，１０２の変動より相対値で低くなる。
【００３２】
第一の部分１０１，１０２と第二の部分２０１，２０２との間のそれぞれに、抵抗素子１７の第三の部分３０１，３０２が配置されている、つまり、図3と図4に示されている実施形態の場合に第三の部分が２つある。第三の部分３０１，３０２が有する第三の幅L3は第二の部分２０１，２０２が有する第二の幅L2より大きく、かつ第一の部分１０１，１０２が有する第一の幅L1より大きい。図3と図4に示されている実施形態の場合に、第三の部分３０１，３０２は例えばフィンの形を有する。
【００３３】
それぞれの第三の部分３０１，３０２が有する熱分散表面はそれぞれの隣接の第一の部分１０１，１０２が有する熱分散表面よりも大きい。
【００３４】
第三の部分３０１，３０２は安定した熱質量を定義することを可能にする。第三の部分３０１，３０２の熱質量は直接的に点火限界のレベルの値に影響を与えている。上記第三の部分３０１，３０２により点火限界の値を接触部２６，２７の導体層２８，２９の厚さから独立させることができるという点で優れている。実際、単なる棒から構成されている抵抗素子では、点火限界の値は電流が棒を走りぬけるときに棒の中央部分が到達する温度によって定義されている。上記温度は棒の幅によるが、それだけでなく、抵抗素子の一端の熱質量に行われた冷却にもよる。上記熱質量は構造と材料の厚さ、及び材料によって定義されている。２つの第三の部分３０１，３０２が用意されている場合、熱質量の大きい構成であり、かつ抵抗素子１７の厚さは一定している。その結果、安定した熱質量を有することができる。したがって、単なる棒から構成されている抵抗素子が備えられている場合より安定している点火限界のレベルを有することができる。
【００３５】
勿論、ただ１つの第三の部分を備えてもよい。２つより多い第一の部分を備えてもよい。２つより多い第三の部分を備えてもよい。
【００３６】
図３と図４に示されている実施形態の場合には、抵抗素子１７は２つの第一の部分１０１，１０２の間に第四の部分４０１を有している。上記第四の部分４０１は第一の幅L1より大きい、かつ第二の幅L２よりも大きい第四の幅L4を有しており、例えばフィンの形を有する。第四の部分４０１が有する熱分散表面は各第一の部分１０１，１０２が有する熱分散表面よりも大きい。従って、第四の部分４０１は、抵抗素子１７に不点火限界の電流が流れるときにエネルギーの一部が流れることを可能にする。図４に示されている実施形態では、インパルスからなる不点火限界の電流が流れる場合、不点火限界のレベルをさらに約１００ｍA／１０ｓ高めることが可能である。
【００３７】
第三の部分３０１，３０２、及び第四の部分４０１（上記第四の部分４０１が備えられている場合）は、冷却性を確保する。
【００３８】
第一の、第二の及び第三の部分の構造は、点火限界のレベルを減少することを可能にし、抵抗素子の全体抵抗をより簡単に調整することを可能にし、かつ接触部２６，２７を構成する領域（つまり上記の例で述べたように錫めっきされた領域）の金属層の厚さから点火限界のレベルを独立させる。
【００３９】
第二の部分２０１，２０２は例えば、接触部２６，２７の一端の部分２６２，２７２の幅に等しい第二の幅L2を有する。
【００４０】
抵抗素子１７の1つ又は他の部分は例えば、接触部２６と接触部２７を相互に接合する長さの方向に一定の幅を有する。抵抗素子１７の1つ又は他の部分は例えば、端部は直線であり、例えば幅の縦断の方向及び幅の横断の方向はそれぞれ平行である。
【００４１】
1つ又は他のフィン３０１，３０２又は／及び４０１は例えば、隣接する部分の両側から突き出している側面の脚から構成されている。1つ又は他の脚は例えば長方形である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明による始動器の一例を示す始動器の軸方向の概略断面図である。
【図２】図２は、図１による上記始動器の実施形態による、支持物に乗せてある加熱抵抗素子の配置の、縦軸方向の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明による支持物に乗せてある加熱抵抗素子の実施形態の一例の概略上面図である。
【図４】図４は、図面４による加熱抵抗素子を拡大した概略上面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１７    加熱抵抗素子
１９    点火用発火装填材
２１    点火用発火装填材
２６    接触部
２７    接触部
１０１    第一の部分
１０２    第一の部分
２０１    第二の部分
２０２    第二の部分
３０１    第三の部分
３０２    第三の部分
【図１】
0005774808.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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