(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの導電体と、該導電体の頭部同士間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の上端部から露出する導電体の頭部同士間に架設された電気的抵抗線とを含んで構成され、且つ２つの導電体の頭部同士は、電気的絶縁体の上端面と面一に配置された電気式イニシエータであって、
該２つの導電体の頭部間に於ける電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、導電体同士間に於ける電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上に形成されており、
該電気的抵抗線が、両端部が２つの導電体の頭部に溶接され、溶接されていないｌ−Ｌの部分が該２つの導電体から浮いた状態になっており、
ＭＩＬ規格のMIL-STD-1512 METHOD 205 に規定された試験を行う電気回路で、充電容量を１５０ＰＦ、放電抵抗を５００Ωとし、２つの導電性ピン間に２５ｋｖの電圧を５回以上印加した後における、導電体同士間の抵抗値の変化率が、当該電圧を印加する前に於ける導電体同士間の抵抗値の１０％以内であることを特徴とする電気式イニシエータ。
【請求項２】
前記２つの導電体の頭部間に於ける電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、導電体同士間に於ける電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８５倍以上に形成されている請求項１記載の電気式イニシエータ。
【請求項３】
前記電気式イニシエータは、第一の導電性ピンと、この導電性ピンが貫通する孔を有すると共に第二の導電性ピンを電気的に接続した金属製アイレットと、該孔内に充填され第一の導電性ピンをアイレットから絶縁する絶縁体とを含んで構成されており、前記２つの導電体は、第一の導電性ピンと、第二の導電性ピンを電気的に接続した金属製アイレットとである請求項１又は２記載の電気式イニシエータ。
【請求項４】
前記電気式イニシエータは、第一の導電性ピンと第二の導電性ピンとからなる２つの導電体と、該導電体を貫設する絶縁体とで構成されている請求項１又は２記載の電気式イニシエータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項記載の電気式イニシエータと、該電気式イニシエータの絶縁体の外周を部分的に包囲する金属製のカラー部材とで構成されていることを特徴とするイニシエータ組立体。
【請求項６】
ガス排出口を有するハウジング内に、電気式イニシエータを含んで構成されたイニシエータ組立体と、該イニシエータ組立体の作動によって活性化されて、エアバッグを膨張させるための作動ガスを生じさせるガス発生手段とを含んで収容してなるエアバッグ用ガス発生器であって、該イニシエータ組立体が、請求項５記載のイニシエータ組立体であるエアバッグ用ガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用エアバッグ或いは膨張性物品を充填するためのインフレータに関し、より詳しくはインフレータ内の推進剤（即ち、ガス発生剤）を点火するための電気式イニシエータ及びイニシエータ（電気起爆装置）組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエアバッグ或いは他の膨張性物品を膨張させるためのイニシエータはインフレータのハウジング内に収容されている推進剤（ガス発生剤）を点火するためのイニシエータ組立体を含む。このインフレータは、イニシエータ組立体の作動により推進剤（ガス発生剤）を活性化させ、膨張性物品を充填するためのガスを発生する。イニシエータ組立体は一般に支持構造（例えばインフレータのインナーチューブにおける構造）に対し結合するための外部形状乃至部材を包含する。
【０００３】
従来、インフレータハウジングに連結するための金属ケーシング等のカラー部材を有するイニシエータ組立体は公知である。このカラー部材は電気式イニシエータの導電性ピンを包囲する絶縁体の外側表面に配置され、電気式イニシエータとの組み合わせによりイニシエータ組立体を構成している。
【０００４】
この電気式イニシエータは、２つの導電体を有するものとして形成され、この導電体同士の間には絶縁体が設けられている。そしてこの導電体同士は、電気的抵抗線によって電気的に接続されている。そして、一つの導電体が点火信号を受け取る時、他の導電体はそれとは異なる電気ポテンシャルを有することから、両者に架設される電気的抵抗線は発熱し、これにより該抵抗線の近傍に配置される点火薬を着火・燃焼させることとなる。
【０００５】
また、電気式イニシエータの作動に際しては、２つの導電体同士間に、電気的な点火信号が付与されることとなるが、意図せず、この作動信号の他に、静電気などの微弱な電気が付与される場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、安定した電気的特性を有する電気式イニシエータを提供するものであり、これにより信頼性を向上させた電気式イニシエータ、及びこれを用いたイニシエータ組立体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気式イニシエータは、２つの導電体と、該導電体の頭部同士間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の上端部から露出する導電体の頭部同士間に架設された電気的抵抗線とを含んで構成され、且つ２つの導電体の頭部同士は、電気的絶縁体の上端面と面一に配置された電気式イニシエータであって、該２つの導電体の頭部間に於ける電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、導電体同士間に於ける電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上、望ましくは０．８３倍以上、更に望ましくは０．９倍以上に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の電気式イニシエータは、電気的抵抗線の発熱によって着火・燃焼する点火薬を含んで構成され、該点火薬を着火する為に要求される、前記２つの導電体同士間に印加される電流が、印加時間２ミリ秒で、１．７５Ａ以下、望ましくは１．２Ａ以下である電気式イニシエータとすることもできる。
【０００９】
更に、本発明の電気式イニシエータは、ＭＩＬ規格のMIL-STD-1512 METHOD 205 に規定された試験を行う電気回路で、充電容量を１５０ＰＦ、放電抵抗を５００Ωとし、２つの導電性ピン間に２５ｋｖの電圧を５回以上印加した後における、導電体同士間の抵抗値の変化率が、当該電圧を印加する前に於ける導電体同士間の抵抗値の１０％以内、望ましくは８％以内であることを特徴とする電気式イニシエータとすることもできる。
【００１０】
以下、図面に基づき、本発明の電気式イニシエータを詳述する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１及び図３は、それぞれ本発明の電気式イニシエータの一実施の形態を示す縦断面図であり、図２及び図４は図１及び図３の各々に示す電気式イニシエータの部分拡大斜視図である。また図５は、電気式イニシエータに所定の電圧を印加するための回路図である。
『実施の形態１』
図１は、特に第一の導電性ピン10aと、この導電性ピン10aが貫通する孔11を有すると共に第二の導電性ピン10bを電気的に接続した金属製アイレット12と、該孔11内に充填され第一の導電性ピン10aをアイレット12から絶縁する絶縁体13とを含んで構成された電気式イニシエータ1であって、第一の導電性ピン10aと、第二の導電性ピン10bを電気的に接続した金属製アイレット12とが２つの導電体となっている。
【００１２】
この金属製アイレット12の孔部11には、第一の導電性ピン10aが貫通して配置され、両者間にガラスなどの絶縁体13が充填されている。これにより、第一の導電性ピン10aと金属製アイレット12（及び第二の導電性ピン10b）とは絶縁されている。また、図１に示すように、この第一の導電性ピン10bの端面14と、絶縁体13と、金属製アイレット12とは面一に形成されることが望ましい。
【００１３】
また第一の導電性ピン10aと金属製アイレット12には、電気的抵抗線として、ブリッジワイヤー15が架設されている。このブリッジワイヤー15は、電気的エネルギー（即ち電気的信号）を熱エネルギーに変換するものが使用され、これは、一つの導電性ピン10aと、該導電性ピンが点火信号を受け取る時それとは異なる電気ポテンシャルにある他の導電コンポーネント（例えば、図１中の金属製アイレット12）とを繋いで設けられる。このようなブリッジワイヤー15としては、融点が１０００℃以上のもの、例えば白金線（融点：１８７０℃）やニクロム線（１４００℃）などを使用することができる。多くの場合、このブリッジワイヤー15は、溶接によって、各導電体(10a,12)に電気的に接続することができる。
【００１４】
また、前記アイレット12に於いて、ブリッジワイヤー15が存在する側には、有蓋筒体形状のカップ部材16によって、キャビティー17が形成されており、このキャビティー17内には、ブリッジワイヤー15と接触して点火薬18が充填されている。この点火薬18は、ブリッジワイヤー15の発熱によって着火・燃焼するものが使用されており、例えば、ジルコニウム−過塩素酸カリウム系のものを使用することができる。なお、このキャビティー17を形成するカップ部材16は、周壁を形成する筒状部と、蓋部を形成する円形部とは別に形成し、点火薬18をキャビティー17内に圧填した後、両者を一体化することもできる。
【００１５】
図２は、図１に示す電気式イニシエータ1に於ける、ブリッジワイヤー15の接続状態を示す部分拡大斜視図である。
【００１６】
この図２に示す様に、金属製アイレット12と、その中央に形成された孔部11に貫通して配置された第一の導電性ピン10aとには、ブリッジワイヤー15が架設されている。ブリッジワイヤー15のそれぞれの端部18は、溶接によって第一の導電性ピン10aの端部14及び金属製アイレット12に接続されており、２つの導電体(10a,12)の頭部間に於ける電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、導電体(10a,12)同士間に於ける電気的抵抗線（この実施の形態では、ブリッジワイヤー15）の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上に形成されている。この電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分とは、電気的抵抗線がブリッジワイヤー15である場合には、ブリッジワイヤー15が２つの導電体（本実施の形態では、第一の導電性ピン10aと金属製アイレット12）に接する部分間の距離のことであり、これの水平距離をｌとするものである。
【００１７】
また、電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、２つの導電体(10a,12)の頭部同士間に於ける電気的絶縁体部分の距離のことであり、即ちブリッジワイヤー15が接続される面同士の距離のことである。
【００１８】
このように、電気的絶縁体の距離（Ｌ）を、電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上とすることにより、電気式イニシエータの電気的特性は安定し、電気式イニシエータの信頼性を向上させることができる。望ましい態様に於いては、電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８３倍以上に、更に望ましくは０．９倍以上に形成される。
【００１９】
このように電気的絶縁体の距離（Ｌ）と、電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）とを調整することにより、２つの導電体同士(10a-12)間に、意図せず、作動信号以外の電気、例えば静電気などの微弱な電気が付与された場合であっても、安定した電気的特性を有し、信頼性を向上させた電気式イニシエータとなる。
【００２０】
即ち、通常、２つの導電体同士間(10a-12)に架設されるブリッジワイヤー15などの電気的抵抗線は、その端部が、各導電体(10a,12)に溶接されていることから、この電気的抵抗線は、導電体に溶接していない部分（即ち、ｌ−Ｌ）において浮いた状態となっている。そして、この電気的抵抗線は極めて細い線で形成されていることから、この電気的抵抗線(15)に電気が流れることにより、浮いている部分が何れか又は双方の導電体(10a又は12)に接触してしまい、電気的抵抗線(15)の抵抗値が変化することとなる。
【００２１】
当然に、予め、電気的抵抗線(15)を、導電体の近接する側の端部同士に接触するようにして設けた場合には、意図しない電気が流れた場合にも、電気的抵抗線(15)の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）は変化しないこととなる。しかし、電気的抵抗線を溶接によって各導電体同士間(10a-12)に架設するには、ある程度、溶接箇所の誤差を考慮する必要があり、この誤差を考慮すれば、電気的抵抗線(15)を導電体の近接する側の端部同士に接触状に架設することは困難となる。
【００２２】
そこで、本発明の様に、電気的絶縁体13の距離（Ｌ）と、電気的抵抗線(15)の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）とを調整すれば、静電気などの作動信号以外の電気が付与された場合であっても、安定した電気的特性を有し、信頼性を向上させた電気式イニシエータとすることができる。
【００２３】
なお、この電気的絶縁体13の距離（Ｌ）は、図面からも明らかなように、電気的抵抗線15の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）と同一（即ち１倍）の場合が上限となり、それ以上の長さとなることはない。
【００２４】
更に、この実施の形態に示す電気式イニシエータ1では、点火薬18を着火する為に要求される、２つの導電体同士（本実施の形態では、第一の導電性ピン10aと金属製アイレット12）間に印加される電流は、印加時間２ミリ秒で、１．７５Ａ以下であることが望ましく、更に１．２Ａ以下であることが望ましい。
【００２５】
また、上記図１に示す態様の電気式イニシエータ1に於いて、ＭＩＬ規格のMIL-STD-1512 METHOD 205 に規定された試験を行う電気回路で、充電容量を１５０ＰＦ、放電抵抗を５００Ωとし、２つの導電性ピン間に２５ｋｖの電圧を５回以上印加した後における、導電体同士間の抵抗値の変化率が、当該電圧を印加する前に於ける導電体同士間の抵抗値の１０％以内、好ましくは８％以内とすることによっても、本発明の課題を解決することができる。
【００２６】
ＭＩＬ規格のMIL-STD-1512 METHOD 205 に規定された試験とは、静電気を印加した状況での電気的爆発装置の安全性を検査するための方法であり、図６に示す電気回路により、以下の手順に従って行われる。
（１）３０個の電気的爆発装置を準備する。
（２）必要な環境試験の実施によって、テスト製品を予め調整する。
（３）この検査のために環境状態を調整して所定の時間放置しておく。
（４）５ｋΩの抵抗の通して、５００ＰＦのコンデンサーから、２５ｋｖをテストポイントに放電する。ピン−ケース、ピン−ピン等、全ての可能なモードが検査される。図６は、MIL-STD-1512 METHOD 205に規定された静電気の放電テスト回路を示す。
（５）ハンドブック１０６に従って、テストを統計的に行う。
【００２７】
そして、本発明に於いては、このＭＩＬ規格のMIL-STD-1512 METHOD 205 の試験を行う為に使用される図６の電気回路において、充電容量を１５０ＰＦ、放電抵抗を５００Ωとした図５に示すような電気回路により、２つの導電性ピン間に２５ｋｖの電圧を５回以上印加し、この２５ｋｖの電圧を印加した後における導電体同士間の抵抗値の変化率を、当該電圧を印加する前に於ける導電体同士間の抵抗値の１０％以内、好ましくは８％以内とするものである。この図５中、充電コンデンサーは、高圧電源によって充電され、この充電された１５０ＰＦのコンデンサーから、電気式イニシエータの導電性ピンなどの導電体同士間に、５００Ωの放電抵抗を介して、２５ｋｖの電圧が印加される。
【００２８】
例えば、前述の電気式イニシエータを用いて、電気的絶縁体13の距離（Ｌ）を、電気的抵抗線(15)の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上とすることによっても、当該試験後に於ける導電体同士間の抵抗値を、当該試験前の導電体同士間の抵抗値の１０％以内とすることができる。
【００２９】
この図１に示す電気式イニシエータ1を使用した場合に於ける、実施例を実施の形態の後に示す。
『実施の形態２』
図３に示す電気式イニシエータ101は、第一の導電性ピン110aと第二の導電性ピン110bとからなる２つの導電体と、該導電体を貫設して配置する絶縁体とで構成されており、図１に於ける金属製アイレット12を用いることなく形成されている。
【００３０】
この図に示す電気式イニシエータ101は、樹脂などの絶縁体によって形成されたヘッダ部材113に、２つの導電性ピン110a,110bを貫通して配置することができ、この２つの導電性ピン110a,110bの頭部同士間114a-114bには、前記図１及び２と同様のブリッジワイヤー115が電気的抵抗線として使用されている。
【００３１】
２つの導電性ピン110a,110bを保持するヘッダ部材113が樹脂を用いて形成される場合、その樹脂材料としては、ガラス繊維、その他の無機充填材料を含有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）又はミネラル等の無機充填物を含有する液晶ポリマー（ＬＣＰ）を使用することができる。これら樹脂材料を使用するに際しては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に於いては２０〜８０重量％のガラス繊維を含み、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）に於いては２０〜８０重量％のガラス繊維を含み、また液晶ポリマー（ＬＣＰ）においては２０〜８０重量％のミネラルを含むものが好ましい。特に、ガラス繊維を含有するガラス強化樹脂を用いて形成する場合、そのガラス繊維の配向は、該ヘッダーに差し込まれる導電性ピンの延伸方向に沿うように調整されることが望ましい。また、各樹脂材料に於ける無機充填材料の含有率は、より好ましくは３０〜５０重量％である。
【００３２】
このヘッダ部材113の、ブリッジワイヤー115が配置される側には、前記図１及び図２に示した電気式イニシエータと同様に有蓋筒体のカップ部材116を配置してキャビティー117を形成し、且つこのキャビティー117内には、点火薬118を配置する。
【００３３】
図４は、この図３に示す電気式イニシエータ101における、ブリッジワイヤー115の接続状態を示す要部斜視図である。
【００３４】
この図４に示すとおり、この態様の電気式イニシエータ101においても、第一の導電性ピン110aの頭部114aと、第二の導電性ピン110bの頭部114bとの間の電気的絶縁体の距離（Ｌ）は、導電体同士間に於ける電気的抵抗線（即ちブリッジワイヤー115）の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上に形成されている。
【００３５】
これにより、安定した電気特性を有する電気式イニシエータとすることができる。
『実施の形態３』
前記実施の形態１に示した電気式イニシエータは、図７に示すように略筒状の金属製カラー19内に配置し、該カラー19と電気式イニシエータ1との間に樹脂20を射出する等によって一体状とし、本発明のイニシエータ組立体とすることができる。但し、両者を射出成形によって一体とすることなく、金属製カラー19をかしめることによっても、両者を一体とすることもできる。
【００３６】
また実施の形態２に示した電気式イニシエータ101も、同様に金属製カラー119と一体状とし、図８に示すようなイニシエータ組立体とすることができる。この図８に示すイニシエータ組立体は、金属製カラー119の収容口をかしめることによって、電気式イニシエータ101を固定している。
【００３７】
これらイニシエータ組立体は、このイニシエータ組立体の作動によって活性化されて、エアバッグを膨張させるための作動ガスを生じさせるガス発生手段等と共に、ガス排出口を有するハウジング内に収容されて、エアバッグ用ガス発生器とすることができる。このガス発生器では、その他にも必要に応じて、積層金網等を用いて形成され、作動ガスを冷却・浄化する為のクーラント・フィルターなどを使用することもできる。
【００３８】
【実施例】
先ず、図１に示す電気式イニシエータにおいて、導電体同士間(10a-12)の抵抗値を測定する。
【００３９】
その後、図５に示す回路を用いて、充電容量を１５０ＰＦ、放電抵抗を５００Ωとして、２５Ｋｖの電圧を導電体同士間（即ち第一の導電性ピン10aと第二の導電性ピン10bとの間）に１０回印加する。
【００４０】
その後、再度導電体同士間(10a-10b)の抵抗値を測定し、電圧の印加前後における抵抗値の変化率を算定する。
【００４１】
表１は、電気的絶縁体13の距離（Ｌ）を、電気的抵抗線(15)の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以下、即ちＬ／ｌを０．７３とした電気式イニシエータの測定結果を示し、表２は電気的絶縁体の距離（Ｌ）を、電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上、即ちＬ／ｌを０．８５とした電気式イニシエータを示す。
【００４２】
【表１】
0004813642.tif 000002
【００４３】
【表２】
0004813642.tif 000003
【００４４】
この表からも明らかなように、電気的絶縁体の距離（Ｌ）を、電気的抵抗線の抵抗値を決定する部分の水平距離（ｌ）の０．８倍以上とすることにより、導電体同士間に電圧を印加する前後に於ける電気的抵抗線（即ち、ブリッジワイヤー）の抵抗値変化率を１０％以内とすることができる。またこの抵抗値変化率を８％以内とすることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、２つの導電体同士間に、作動を意図するものではない静電気などの微弱な電気が付与された場合であっても、安定した電気的特性を有する電気式イニシエータとすることができる。これにより信頼性を向上させた電気式イニシエータ、及びこれを用いたイニシエータ組立体が実現する。
【００４６】
また、このイニシエータ組立体は、インフレータハウジングとの間の結合が容易であって、またプラスチック材料の射出成形部（樹脂部）の寸法を減少し、更に製造に際して負荷やコストの増大を伴わないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気式イニシエータの一の実施態様を示す縦断面略図
【図２】図１に示す電気式イニシエータの要部拡大図
【図３】本発明の電気式イニシエータの他の実施態様を示す縦断面略図
【図４】図３に示す電気式イニシエータの要部拡大図
【図５】本発明に於ける電気回路図
【図６】  MIL-STD-1512 METHOD 205 の試験を行う為の電気回路図
【図７】図１に示す電気式イニシエータを用いて形成されたイニシエータ組立体
【図８】図３に示す電気式イニシエータを用いて形成されたイニシエータ組立体
【符号の説明】
1,101        電気式イニシエータ
10a,110a      第一の導電性ピン
10b,110b      第二の導電性ピン
11            孔部
12            金属製アイレット
13            絶縁体
15,115        ブリッジワイヤー
16,116        カップ部材
17,117        キャビティー
18,118        点火薬
19,119        金属製カラー
113          ヘッダ部材
【図１】
0004813642.tif 000004
【図２】
0004813642.tif 000005
【図３】
0004813642.tif 000006
【図４】
0004813642.tif 000007
【図５】
0004813642.tif 000008
【図６】
0004813642.tif 000009
【図７】
0004813642.tif 000010
【図８】
0004813642.tif 000011