(57)【要約】【課題】製作が容易で製作コストを低くすることが可能なイニシエータと、このイニシエータを備えたガス発生器を提供する。【解決手段】イニシエータ５０は、カップ５２及び該カップ５２の入口部分に挿入されたセラミック製のヘッダ５４を備え、該カップ５２とヘッダ５４の先端面との間に反応薬剤４８が充填されている。カップ５２の後端はヘッダ５４の後端に沿ってかしめられたかしめ部５３となっている。ヘッダ５４にはピン６２，６４が配置されている。このヘッダ５４にピン６２，６４を固定するためには、ヘッダ５４の成形用の金型内にピン６２，６４を配置した後、原料粉末を供給し、プレスして圧粉体を成形する。その後、必要に応じ乾燥、仮焼後、焼成する。【選択図】  図１
2005069666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック製のヘッダと、
該ヘッダを貫いて配置されており、先端が該ヘッダの先端面に臨んでいる１対の電極ピンと、
該電極ピンの先端同士の間に設けられている電橋線と、
該電橋線によって加熱されて反応する反応薬剤と、
該反応薬剤及び該ヘッダの側面を囲んでいるカップと
を備えてなるイニシエータ。
【請求項２】
請求項１において、該カップは金属製であり、かしめにより該ヘッダに固定されていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項３】
請求項２において、該カップ内面に絶縁層が設けられていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項４】
請求項２又は３において、一方の電極ピンの一部とカップとが放電ギャップを介して近接配置されており、
該放電ギャップを介して静電気が放電可能とされていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項５】
請求項４において、該電極ピンの長手方向の途中からカップに接近する方向に突起部が突設され、該突起部とカップとの間に該放電ギャップが形成されていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項６】
請求項２又は３において、該ヘッダの一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部の一端がカップと接し、他端が一方の電極ピンの近傍まで延在し、
該他端と該電極ピンとの間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、少なくとも一方の電極ピンの先端に他方の電極ピンに接近するようにピン間調整部材が固着されており、前記電橋線が該ピン間調整部材に接続されていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項において、各電極ピンの先端が互いに接近する方向に折曲された形状となっていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項９】
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ないし８のいずれか１項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５１４０９０６号）。
【０００３】
第６図は同号のイニシエータ及び該イニシエータを備えたイグナイタ（ガス発生器）の断面図である。
【０００４】
イグナイタ１０は、カップ１０ａ内に充填されたブースタチャージ１０ｂ（金属チタン粉、金属ホウ素粉及び過塩素酸カリウムの混合物）をイニシエータによって点火するよう構成されている。このイニシエータは、金属製のカップ１２と、該カップ１２の入口側を封画する環状のインナーヘッダ１６と、該インナーヘッダ１６の内孔２０内に配置され、ガラスシール３０によって封じられた平行な導体２２，２４と、導体２２，２４の先端同士の間に架設された点火用ブリッジワイヤ２８と、導体２４とインナーヘッダ１６との間に架設された静電気放電用ブリッジワイヤ３２と、カップ１２内に充填されており、上記ブリッジワイヤ２８によって点火されるイニシエータチャージ（金属チタン粉と、金属ジルコニウム粉と、過塩素酸カリウムとの混合物）１８とを備えている。上記ガラスシール３０は、ピン状の導体２２，２４の外周面とインナーヘッダ１６の内周面との間をシールしている。
【０００５】
車両衝突時等の緊急時には、導体２２，２４を介してブリッジワイヤ２８に電圧が印加される。これにより、該ブリッジワイヤ２８が発熱してイニシエータチャージ１８が点火され、反応を開始する。そして、このイニシエータチャージ１８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ブースタチャージ１０ｂがガス発生反応を引き起こす。
【特許文献１】米国特許第５，１４０，９０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記第６図に示す従来のイニシエータにあっては、その製作に際し、１対のピン状の導体２２，２４を金属製インナーヘッダ１６の内孔２０内に挿入し、ガラス粉を導体２２，２４の外周面と該内孔２０の内周面との間に充填し、次いでガラス粉を焼結させることになるため、この焼結が完了するまで導体２２，２４を保持しておく必要があり、製作に手間がかかり、コスト高である。
【０００７】
本発明は、製作が容易で製作コストを低くすることが可能なイニシエータと、このイニシエータを用い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】
【０００８】
本発明（請求項１）のイニシエータは、セラミック又は合成樹脂製のヘッダと、該ヘッダを貫いて配置されており、先端が該ヘッダの先端面に臨んでいる１対の電極ピンと、該電極ピンの先端同士の間に設けられている電橋線と、該電橋線によって加熱されて反応する反応薬剤と、該反応薬剤と該ヘッダの側面とを囲んでいるカップとを備えてなるものである。
【０００９】
請求項２のイニシエータは、請求項１において、該カップは金属製であり、かしめにより該ヘッダに固定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３のイニシエータは、請求項２において、該カップ内面に絶縁層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４のイニシエータは、請求項２又は３において、一方の電極ピンの一部とカップとが放電ギャップを介して近接配置されており、該放電ギャップを介して静電気が放電可能とされていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５のイニシエータは、請求項４において、該電極ピンの長手方向の途中からカップに接近する方向に突起部が突設され、該突起部とカップとの間に該放電ギャップが形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６のイニシエータは、請求項２又は３において、該ヘッダの一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部の一端がカップと接し、他端が一方の電極ピンの近傍まで延在し、該他端と該電極ピンとの間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７のイニシエータは、請求項１ないし６のいずれか１項において、少なくとも一方の電極ピンの先端に他方の電極ピンに接近するようにピン間調整部材が固着されており、前記電橋線が該ピン間調整部材に接続されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８のイニシエータは、請求項１ないし６のいずれか１項において、各電極ピンの先端が互いに接近する方向に折曲された形状となっていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明（請求項９）のガス発生器は、イニシエータとしてかかる本発明のイニシエータを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
かかる本発明のイニシエータは、セラミック製のヘッダを採用しており、例えば電極ピンをセラミック成形体に一体化しておいて焼結したり、孔付きのセラミック焼結体又は合成樹脂成形体に電極ピンを差し込んで封止することにより、電橋線付きセラミック製ヘッダを製作することができる。この製作方法は、前記米国特許第５，１４０，９０６号のように金属製インナーヘッダに導体を差し込み、これを保持しながらガラスシールで固着する場合に比べて簡単であり、低コストである。
【００１８】
従って、本発明によると、製作が容易で製作コストを低くすることが可能なイニシエータと、このイニシエータを採用したガス発生器が提供される。
【００１９】
本発明では、カップを金属製とし、かしめによりヘッダに固定するのが簡便であり、好適である。
【００２０】
この場合、カップ内面に絶縁層を設けると、カップを介しての電極同士の短絡を防止することができる。
【００２１】
また、この場合、一方の電極ピンの一部とカップとがエアギャップ等の放電ギャップを介して近接配置されており、該放電ギャップを介して静電気が放電可能とされている構成とすることにより、静電気の放電機構を容易かつ安価に構成することができる。
【００２２】
この構成としては、電極ピンの長手方向の途中からカップに接近する方向に突起部が突設され、該突起部とカップとの間に該放電ギャップが形成されている構成が簡便で好適である。
【００２３】
また、ヘッダの一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部の一端がカップと接し、他端が一方の電極ピンの近傍まで延在し、該他端と該電極ピンとの間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされている構成とした場合も、同様に静電気の放電機構を容易かつ安価に構成することができる。
【００２４】
いずれの場合も、前記米国特許第５，１４０，９０６号の静電気放電用ブリッジワイヤ３２が不要である。
【００２５】
本発明では、少なくとも一方の電極ピンの先端に他方の電極ピンに接近するようにピン間調整部材が固着されており、前記電橋線が該ピン間調整部材に接続されている構成としてもよい。かかる構成とすることにより、ピン間調整部材と電極ピンとの間隔ないしピン間調整部材同士の間隔を狭め、電橋線の長さを短くすることができる。
【００２６】
本発明では、各電極ピンの先端が互いに接近する方向に折曲された形状となっている構成としてもよい。かかる構成によっても、電極ピン同士の間隔を狭め、電橋線の長さを短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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〜第４図（ａ）及び第５図はいずれも本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の電極ピンの斜視図である。
【００２８】
第１図のイニシエータ５０は、ＳＵＳ３０４等よりなるカップ５２及び該カップ５２の入口部分に挿入されたセラミック製のヘッダ５４を備え、該カップ５２とヘッダ５４の先端面との間に反応薬剤４８が充填されている。
【００２９】
この実施の形態では、ヘッダ５４は小径の円柱形状の前半部５８と、該前半部５８の後端に連なる大径の円柱形状の後半部６０とから構成されている。
【００３０】
このヘッダ５４の中央部にはヘッダ厚み方向に貫通する１対の孔６６が設けられている。この孔６６に電極ピン（以下、単にピンということがある。）６２，６４が互いに間隔をあけて挿入され、固定されている。電極ピン６２の先端には円盤状のピン間調整部材６８が抵抗溶接等により固着されている。該ピン間調整部材６８は、ヘッダ５４の先端面に設けられた凹所内に配置されており、該凹所の周囲のヘッダ５４先端面と該ピン間調整部材６８とは面一状となっている。ピン６４の先端面はヘッダ５４の先端面と面一状に配置されている。なお、ピン間調整部材６８は、電極ピン６４に向って接近するものであればよく、円盤以外の形状であってもよい。
【００３１】
この実施の形態では、ピン６２，６４及びピン間調整部材６８とセラミックス製ヘッダ５４との一体物は、次のようにして製造されるものである。
【００３２】
即ち、ヘッダ５４を構成するセラミックス用の原料粉末に必要に応じバインダー及び水を加えておく。ヘッダ５４の成形用の金型内に、ピン６４とピン間調整部材６８付きのピン６２とを配置した後、上記原料粉末を供給し、プレスして圧粉体を成形する。その後、必要に応じ乾燥、仮焼後、焼成する。セラミックス用原料粉末は、ファインセラミックス用原料であってもよいが、陶土、粘土等を主原料としてもよい。後者の場合、焼成温度は８００〜１３００℃程度である。
【００３３】
この焼成により、セラミックス成形体が焼き締まり、ピン６２，６４の外周面とセラックス製ヘッダ５４とが強固に一体化する。なお、ピン６２，６４とセラミックスとの連結強度を高めるために、圧粉体の成形に際し予めピン６２，６４の外周面に釉剤成分を塗着しておいてもよい。この釉剤成分としては、焼成によりガラスを生成する珪酸ナトリウム、ホウ珪酸ナトリウム等が例示されるが、ガラス粉末であってもよく、これらに限定されるものではない。
【００３４】
焼成後に、必要に応じヘッダ５４の先端面を研磨し、ピン間調整部材６８の先端面に付着したセラミック成分を除去しておく。
【００３５】
なお、ピン６２，６４及びピン間調整部材６８が一体となったセラミック製ヘッダ５４を製作するには、予め孔６６を有したセラミックス焼結体を製造し、このセラミックス焼結体の孔６６，６６にピン６４とピン間調整部材６８付きのピン６２とを差し込んで固着するようにしてもよい。この固着を行うには、ピン６２，６４の外周面に釉剤を塗着して孔６６，６６に差し込み、次いで該釉剤が溶融する温度（例えば４００〜９００℃）に加熱して釉剤を溶融させ、次いで冷却するのが好適である。
【００３６】
このようにピン６４及びピン間調整部材６８付きピン６２が一体化されたヘッダ５４の該ピン間調整部材６８とピン６４の先端面との間に電橋線７０を架設する。電橋線は、溶接、ろう付け等の手法により固着される。
【００３７】
カップ５２はヘッダ５４の前半部５８及び後半部６０に外嵌する形状をしており、カップ５２の後端はヘッダ５４の後半部６０の後端面に沿ってかしめられたかしめ部５３となっている。この後半部６０の後端面の一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部７２の一端がかしめ部５３と接し、他端が電極ピン６２の近傍まで延在し、この他端と電極ピン６２との間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされている。
【００３８】
カップ５２の先端面には十字形の溝よりなるテアライン５２ａが設けられている。ヘッダ５４の前半部５８と後半部６０との境界の段差部にガスケット７４が配置されている。
【００３９】
このように構成されたイニシエータ５０においては、ピン６２，６４間に電圧が印加されると、電橋線７０が加熱され、この熱により反応薬剤４８が反応を開始する。そして、この反応によって発生したガスのガス圧によりカップ５２の先端のテアライン５２ａが開裂し、高温のガスがイニシエータ５０の外部に放出される。この実施の形態のイニシエータ５０においては、全体がセラミック製のヘッダ５４を採用しており、上記の通り電極ピン６２，６４をセラミック成形体に一体化しておいて焼結したり、あるいは孔付きのセラミック焼結体に電極ピン６２，６４を差し込んで封止したりすることにより電橋線付きセラミック製ヘッダを容易に製作することができる。
【００４０】
本実施の形態では、ヘッダ５４の後半部６０の一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部７２の一端がかしめ部５３と接し、他端が電極ピン６２の近傍まで延在し、この他端と電極ピン６２との間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされている構成となっているため、静電気の放電機構を容易かつ安価に構成することができる。なお、この放電機構により、ピン６２，６４とカップ５２との間に静電圧が印加されてもケーシング５６内に放電が飛び誤発火することが防止される。
【００４１】
本実施の形態では、一方のピン６２の先端にピン間調整部材６８が固着されており、電橋線７０が該ピン間調整部材６８に接続されているため、ピン間調整部材６８と電極ピン６４との間隔が狭く、電橋線７０が短くて足りる。また、ピン６２のヘッダ５４からの抜けが防止される。
【００４２】
第２図のイニシエータ５０Ａは、ピン６４の先端にもピン間調整部材６８が抵抗溶接等により固定され、ピン間調整部材６８，６８同士の間に電橋線７０が架設されている。また、ヘッダ５４Ａの後半部６０Ａの後端面が円柱形状に突出している。この後半部６０Ａの一部がメタライズ処理されており、該メタライズ処理部７２Ａの一端がかしめ部５３と接し、他端が電極ピン６２の近傍まで延在し、この他端と電極ピン６２との間の放電ギャップを介して静電気が放電可能とされている。その他の構成は第１図のイニシエータ５０と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００４３】
このイニシエータ５０Ａにあっては、ピン６２，６４の各々の先端にヘッダ５４の孔６６よりも径の大きなピン間調整部材６８が設けられているため、ピン６２，６４間の間隔が狭く、電橋線７０が短くて足りる。また、ピン６２，６４がヘッダ５４から抜けることがより確実に防止される。
【００４４】
第３図のイニシエータ５０Ｂは、ヘッダ５４Ｂの後半部６０Ｂの中間部分が、後方にいくほど縮径するテーパ形状となっている。また、ヘッダ５４Ｂの前半部５８の後端部に、ガスケット７４を配置するための凹部５８ａが周設されている。カップ５２Ａはヘッダ５４Ｂに外嵌する形状となっており、その後端はヘッダ５４Ｂの後半部６０Ｂのテーパ状の側周面に沿ってかしめられたかしめ部５３となっている。その他の構成は第１図のイニシエータ５０と同一であり、同一符号は同一部分を示している。なお、この実施の形態ではピン６２にのみピン間調整部材６８が設けられているが、ピン６４の先端にもピン間調整部材６８を設けてもよい。
【００４５】
このイニシエータ５０Ｂにおいては、カップ５２Ａの後端をヘッダ５４Ｂの後半部６０Ｂのテーパ形状部に沿ってかしめるため、カップ５２Ａのかしめに伴う変形量が少なく、容易にかしめることができる。
【００４６】
第４図のイニシエータ５０Ｃは、丸棒状のピン６２Ａ，６４Ａの先端が互いに接近する方向に折曲されて略Ｌ字形となっている。両ピン６２Ａ，６４Ａの先端部同士の間に電橋線７０が架設されている。
【００４７】
ピン６２Ａの長手方向の途中からは突起部６２ａが分岐枝状に突設されている。該突起部６２ａは、ヘッダ５４Ｂの前半部５８の側周面に臨むように配置されている。この突起部６２ａの先端は前半部５８の外周面から若干引っ込んだ位置に配置され、突起部６２ａの先端とカップ５２Ａの内周面との間は微小空隙よりなる放電ギャップとなっている。この実施の形態では、メタライズ処理部７２Ａは設けられていない。
【００４８】
その他の構成は第３図のイニシエータ５０Ｂと同一であり、同一符号は同一部分を示している。なお、このピン６２Ａ，６４Ａが一体となったヘッダ５４Ｂを製作するたには、例えば、ピン６２Ａ，６４Ａのうちヘッダ５４Ｂと接触する部分に予めガラス質の釉剤を塗布し、これらのピン６２Ａ，６４Ａと共にセラミック原料粉末を成形し、その後焼成して成形体を焼結するのが好ましい。
【００４９】
このイニシエータ５０Ｃにおいては、カップ５２Ａに静電圧が印加されると突起部６２ａとカップ５２Ａとの間に放電が発生する。この静電気の放電機構も容易且つ安価に構成することができる。
【００５０】
また、この実施の形態では、ピン６２Ａ，６４Ａの先端にピン間調整部材を溶接することなくピン間距離を小さくし、電橋線７０の長さを短くすることができると共に、ピン６２Ａ，６４Ａがヘッダ５４Ｂから抜けることが確実に防止される。
【００５１】
第５図のイニシエータ５０Ｄは、電極ピンとして略々クランク状に曲成されたピン６２Ｂ、６４Ｂが採用されている。
【００５２】
ピン６２Ｂ，６４Ｂは、それらの先端側同士の間隔は、後端側同士の間隔よりも小さくなるように配置されている。
【００５３】
一方のピン６４Ｂの長手方向の途中からは、第４図のピン６２Ａと同様に、突起部６２aが突設され、該突起部６２ａの先端面とカップ５２Ｂの内周面との間に放電ギャップが形成されている。ヘッダ５４Ｂの凹部５８ａにガスケット７４ａが配置されている。この凹部５８ａにカップ５２Ｂの後端のかしめ部５３ａが係合している。さらに、このかしめ部５３ａにリング７６が外嵌されている。その他の構成は第４図のイニシエータ５０Ｃと同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００５４】
このように構成されたイニシエータ５０Ｄにおいては、略々クランク状に曲成され、先端側同士が近接しているピン６２Ｂ，６４Ｂを使用しているため、ピン間調整部材を用いることなく、ピン６２Ｂ，６４Ｂの先端同士の間隔を狭め、両者間に電橋線７０を架設することができる。なお、ピン６２Ｂ，６４Ｂが曲成されているため、ピン６２Ｂ，６４Ｂがヘッダ５４Ｂから抜け難いものとなっている。
【００５５】
この実施の形態では、カップ５２Ｂのかしめ部５３ａがリング７６によって強固に凹部５８ａ内に保持されているため、カップ５２Ｂがヘッダ５４Ｂから抜け出すことが防止される。また、ガスケット７４ａがかしめ部５３ａを介してリング７６によって強固に押圧されているため、カップ５２Ｂとヘッダ５４Ｂとの間の密閉性が高い。
【００５６】
本発明では、金属製のカップの内面に必要に応じ絶縁層を設けてもよい。
【００５７】
第７図はその一例を示すものであり、カップ５２の内面のうち反応薬剤４８に接する面とヘッダ５４の前部側周面に接する面に電気絶縁層５２ｉが設けられている。
【００５８】
第７図は第１図の態様において絶縁層５２ｉを設けたものであるが、他の態様においても同様にして絶縁層５２ｉを設けてもよい。この絶縁層は、例えば絶縁塗料の塗着、絶縁性セラミックの溶射、カップ内面の酸化処理等により形成することができるが、形成方法はこれに限定されるものではない。
【００５９】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、突起６２ａとカップ５２Ａ，５２Ｂとの間のエアギャップに、誘電体材料よりなる肉薄のスペーサを介在させてもよい。
【００６０】
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】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。
【図２】本発明の別の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。
【図４】（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）図のピンの斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。
【図６】従来例に係るイニシエータを備えたイグナイタの断面図である。
【図７】別の実施の形態に係るイニシエータの断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
４８  反応薬剤
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ  イニシエータ
５２，５２Ａ，５２Ｂ  カップ
５２ｉ  絶縁層
５４，５４Ａ，５４Ｂ  ヘッダ
５３，５３ａ  かしめ部
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６４，６４Ａ，６４Ｂ  ピン
６２ａ  突起部
６８  ピン間調整部材
７０  電橋線
７２，７２Ａ  メタライズ処理部
【図１】
2005069666.tif 000003
【図２】
2005069666.tif 000004
【図３】
2005069666.tif 000005
【図４】
2005069666.tif 000006
【図５】
2005069666.tif 000007
【図６】
2005069666.tif 000008
【図７】
2005069666.tif 000009