(57)【要約】【課題】製作が容易で取扱いが安全な反応薬剤を使用しうるイニシエータと、このイニシエータを備えたガス発生器を提供する。【解決手段】イニシエータ５０のカップ５２内に反応薬剤５８が収容されている。ヘッダ５４の孔５４ａにピン６０，６０が挿入され、その先端にプレート６２が固着されている。プレート６２，６２間に、着火薬を導電性バインダーで固めた導電性着火体６４が配置されている。ピン６０，６０間に電圧が印加されると、導電性着火体６４から高温の反応生成物が生成し、反応薬剤５８が反応を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、該ケーシング内に配置された反応薬剤と、該ケーシング内に配置されており、通電されることにより着火して該反応薬剤の反応を開始させる、着火薬を含有した導電性着火体とを備えてなるイニシエータ。
【請求項２】
請求項１において、該導電性着火体は着火薬を導電性バインダーで固めたものであることを特徴とするイニシエータ。
【請求項３】
ガス発生剤と、このガス発生剤のガス発生反応を開始させるイニシエータとを備えたガス発生器において、該イニシエータが請求項１又は２に記載のイニシエータであることを特徴とするガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグ装置やシートベルトプリテンショナ等のガス発生器に組み込むのに好適なイニシエータと、このイニシエータを備えたガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の高速移動体に設けられるエアバッグ装置は、袋状のエアバッグをインフレータと称されるガス発生器によって急速に膨張させるよう構成されている。このガス発生器は、ガス発生剤と、このガス発生剤のガス発生反応を開始させるイニシエータとを備えている。従来、このイニシエータは、反応薬剤と、この反応薬剤の反応を開始させるための抵抗発熱体としてのフィラメント（ブリッジワイヤ）とを備えている（例えば米国特許第５４０４２６３号）。
【０００３】
この従来例に係るイニシエータの一例について第２図を参照して説明する。
【０００４】
このイニシエータ１０は、後部（第２図においては下部。）が開放した略カップ形状のケーシング１２を有している。このケーシング１２内に反応薬剤１４が収容されている。ケーシング１２の後部は焼結ガラス等よりなる絶縁材１６によって閉鎖されている。このケーシング１２内には、該絶縁材１６を貫通した１対の電極１８，２０の先端側が臨んでいる。
【０００５】
この電極１８，２０の先端部同士の間にフィラメント２２が架設されている。このフィラメント２２の両端側は各電極１８，２０の先端面に溶接されている。このフィラメント２２は、ケーシング１２内において反応薬剤１４に接している。
【０００６】
なお、該電極１８，２０同士並びにケーシング１２は、電気的に接触しないよう互いに離間して配置されている。
【０００７】
このように構成されたイニシエータ１０においては、一方の電極１８が電圧昇圧回路等を備えた制御回路２４を介して自動車のバッテリ２６の正極に接続され、他方の電極２０が自動車の車体に接続（アース接続）される。なお、該バッテリ２６の負極は自動車の車体に接続されている。
【０００８】
車両衝突時等の緊急時には、制御回路２４内のスイッチ素子がＯＮになり、各電極１８，２０を介してバッテリ２６からフィラメント２２に電圧が印加される。これにより、該フィラメント２２が発熱して反応薬剤１４が点火され、反応を開始する。そして、この反応薬剤１４の反応により高圧ガスや熱が生じ、これによりガス発生器のガス発生剤がガス発生反応を引き起こす。
【０００９】
なお、反応薬剤としては、例えばフィラメント２２を囲むように配置されたスチフ酸鉛とアルミニウム粉末の混合物よりなる第１反応薬剤、及び該第１反応薬剤を取り囲むように配置されたＢＫＮＯ３又は黒色火薬よりなる第２反応薬剤が用いられる。第１反応薬剤は急速に発熱反応し、第２反応薬剤は第１反応薬剤の熱により反応を開始して高圧の熱いガス及び微粒子を発生させる。
【００１０】
このイニシエータ１０を備えたガス発生器の一例について第３図を参照して説明する。このガス発生器３０は、上側ハウジング３２及び下側ハウジング３４よりなる外殻体と、該外殻体内に設置された円筒状の仕切部材３６とからなる容器を有する。仕切部材３６の一端は下側ハウジング３４の底面の開口を通り、下方に突出している。この開口の内周面と仕切部材３６の外周面とはレーザービーム溶接等により溶接されている。この仕切部材３６の内側に点火剤（ブースタプロペラント）４０が収容され、仕切部材３６の外周側にガス発生剤（メインプロペラント）４２が収容されている。
【００１１】
この仕切部材３６の該一端にイニシエータ１０が設置されている。該イニシエータ１０により点火剤４０が点火されると、ガスが仕切部材３６の開口４４から噴出してガス発生剤４２が点火し、大量のガスが急速に発生し、このガスがメッシュ等よりなるフィルタ４６を通り、開口４８を通ってガス発生器３０外に噴出し、エアバッグを膨張させる。なお、第３図はガス発生器の一例であって、図示以外の形状のガス発生器も多数種類用いられている。また、ブリッジワイヤを用いたイニシエータは、ＷＯ０１/０３１２８１等にも記載されている。
【特許文献１】米国特許第５４０４２６３号
【特許文献２】ＷＯ０１/０３１２８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記第３図に示す従来のイニシエータにあっては、ブリッジワイヤの発熱を着火薬に熱伝導させるために供給電力を必ずしも１００％着火薬に伝えることができない（ロスが発生する可能性がある。）。
【００１３】
本発明は、フィラメント等の抵抗発熱体を用いておらず、製作が容易で取扱いが安全な反応薬剤を使用しうるイニシエータを提供することを目的とする。また、本発明は、このイニシエータを備えたガス発生器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のイニシエータは、ケーシングと、該ケーシング内に配置された反応薬剤と、該ケーシング内に配置されており、通電されることにより着火して該反応薬剤の反応を開始させる、着火薬を含有した導電性着火体とを備えてなるものである。
【００１５】
この導電性着火体としては、着火薬を導電性バインダーで固めたものが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
かかる本発明のイニシエータにあっては、電極に電圧を印加すると、導電性着火体に通電され、導電性着火体中の着火薬が反応を開始する。この際に発生する熱により反応薬剤が反応を開始し、この反応によって生じる高圧ガスや熱によってガス発生器のガス発生剤が点火作動する。このイニシエータは、フィラメントを設ける代りに導電性着火体を設けているため、製作が容易であり、品質のバラツキのないものを高歩留りにて安価に製作することができる。
【００１７】
また、導電性着火体自身が反応して高温、高圧のガス等の反応生成物を生じさせ、この反応生成物が反応薬剤の反応を開始させるので、導電性着火体と反応薬剤とが密着していなくても反応薬剤が確実に反応を開始する。
【００１８】
このイニシエータを有したガス発生器は、それが組み込まれたエアバッグ装置を搭載した車両の電子制御装置によって絶えずその導電性着火体の抵抗値をチェックし、抵抗値が正常範囲にあることを確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は本発明の実施の形態に係るイニシエータの縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）図はヘッダの斜視図である。
【００２０】
第１図のイニシエータ５０では、カップ５２及び該カップ５２の入口部分に挿入されたヘッダ５４によってケーシングが構成され、このケーシング内に反応薬剤５８が充填されている。この実施の形態では、カップ５２はＳＵＳ３０４等よりなる円形容器形状のものである。ヘッダ５４は、セラミック、合成樹脂等の非導電性材料よりなる略円盤状の部材であり、その外周面にカップ５２がカシメ等により固着されている。
【００２１】
このヘッダ５４に設けられた２本のピン挿通孔５４ａにそれぞれ金属製のピン６０が挿通され、ガラスや接着剤等により固定されている。ヘッダ５４が合成樹脂製の場合、インサート成形によりピン６０を一体化してもよい。ピン６０の下端はヘッダ５４の下方に延出している。
【００２２】
このヘッダ５４の上面には、各ピン挿通孔５４ｃと同心円状の円形凹所５４ｂが２個設けられている。これらの円形凹所５４ｂ同士は溝部５４ｃを介して連なっている。ピン６０の上端には円形の金属製プレート６２が一体に設けられており、この各プレート６２はそれぞれ円形凹所５４ｂ内に配置されている。なお、別体のプレートをピンの上端に固着したものを採用してもよい。
【００２３】
溝部５４ｃ内に導電性着火体６４が充填されている。この実施の形態では、この導電性着火体６４は、着火薬を導電性バインダーで固めたものであり、両プレート６２に接するように配置されている。導電性着火体６４は、バインダーが固まる前のペースト状のものを溝部５４ｃに充填し、その後、必要に応じ加熱して硬化させることにより溝部５４ｃに充填配置するのが好ましい。このようにすれば、導電性着火体６４の断面積が一定となり、導電性着火体６４の抵抗値が安定化する。なお、このペーストを溝部５４ｃに充填するときには、プレート６２が凹所５４ｂ内に配置されていることが望ましい。
【００２４】
なお、前記カップ５２の上面には、反応薬剤５８が反応を開始した際に該カップ５２の開裂を開始させるための溝部５２ａが十字形状に設けられている。カップ５２の側周面とヘッダ５４の側周面との間にはシールリング６６が介在されている。
【００２５】
反応薬剤５８は、第１反応薬剤（着火薬）のみからなっていてもよく、第１反応薬剤と第２反応薬剤（酸化剤粒子）との混合物からなっていてもよい。第１反応薬剤としては特に制限はないが、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｖ、ＣａＣ２、Ｃａ、Ｃｅ、Ｌａ等の単体金属またはその合金、化合物等が使用される。第２反応薬剤としては特に制限はないが、ＫＣｌＯ４、ＫＣｌＯ３、ＫＩＯ４、ＮＨ４ＣｌＯ４、ＮＨ４ＮＯ３、ＫＮＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＣｕＯ、ＮｉＯ等が使用される。
【００２６】
着火薬としては、反応薬剤と同じものが使用される。（導電性バインダーを用いて固められることが反応薬剤と異なる点である。）この着火薬を固めるための導電性バインダーとしては、高電導性を持つ銀、銅、ニッケル、黒鉛等の微粒子が配合された導電性エポキシ樹脂、導電性塗料などを用いることができる。導電性バインダーの割合は、導電性着火体中において２０〜５０重量％程度が好適である。
【００２７】
なお、これらの薬剤や導電性バインダー、その配合比は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
このように構成されたイニシエータ５０においては、ピン６０，６０間に電圧が印加されると、プレート６２を介して導電性着火体６４に通電がなされ、導電性着火体６４中の導電性バインダーが発熱し、その熱によって導電性着火体６４中の着火薬が反応し、高温のガス等の反応生成物が生成する。この熱により反応薬剤５８が反応を開始し、高圧で熱い微粒子を含むガスが発生する。なお、反応薬剤５８が酸化剤粒子を含有する場合、酸化剤粒子の酸化作用により金属粒子が急速に酸化反応して熱を発生させるため、反応が促進される。
【００２９】
この実施の形態にあっては、フィラメント（ワイヤブリッジ）を用いておらず、製作の手間が大幅に低減される。
【００３０】
また、この実施の形態にあっては、導電性着火体６４により高温の反応生成物が安定して発生する。このため、反応薬剤（着火薬）が確実に着火されると共に、反応薬剤の取扱いが容易となる。
【００３１】
この実施の形態で用いている導電性着火体は、導電性エポキシ等の導電性バインダーを用いて着火薬を固めたものであり、長年に渡り、電極との接触具合や抵抗値を車載電子制御装置によってチェックすることができる。また、この導電性着火体は、その熱容量を小さくすることができ、これにより着火効率を高めることも可能である。
【００３２】
このイニシエータへの通電量は、従来と同等、例えば１．２Ａ×２ｍＳｅｃ程度で足りる。
【００３３】
本発明のイニシエータは、各種のガス発生器に適用することができる。このガス発生器は、運転席用、助手席用、後席用、サイド用、頭部保護用、歩行者保護用など各種のエアバッグ装置や、シートベルトテンショナなどに組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）図は本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）図はヘッダ上面付近の斜視図である。
【図２】従来例に係るイニシエータの断面図である。
【図３】ガス発生器の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
５０  イニシエータ
５２  カップ
５４  ヘッダ
５８  反応薬剤
６０  ピン
６２  プレート
６４  導電性着火体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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