(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する起爆剤とを内部に収容する有底筒状のカプセルとを備えたイニシエータにおいて、前記カプセルにおける底壁には、その中心部位に前記起爆剤への着火時において破断を惹起する窪みが設けられるとともに、この窪みを中心とする複数の同心円状の溝が形成されていて、内周の溝の幅は外周の溝の幅より大きく、内周の溝の深さは外周の溝の深さより大きく形成されていることを特徴とするイニシエータ。
【請求項２】
絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する起爆剤とを内部に収容する有底筒状のカプセルとを備えたイニシエータにおいて、前記カプセルにおける底壁には、その中心部位に前記起爆剤への着火時において破断を惹起する窪みが設けられるとともに、この窪みを中心とする螺旋状の溝が形成されていて、この溝は内周部から外周部に向けてその幅と深さが順次小さくなるように形成されていることを特徴とするイニシエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両に装備されるエアバッグ装置やシートベルトプリテンショナにて採用されるイニシエータ（起爆装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イニシエータの一つとして、絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する起爆剤とを内部に収容するカプセルとを構成部品とするものがあり、例えば、特開平１１−３０１４０２号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種のイニシエータにおいて、その小型化を図る場合には、各構成部品のそれぞれを小型化する必要があり、起爆剤の使用量（カプセル内への充填量）も少なくなる。このため、小型化した従来の構成にて起爆剤を起爆すると、所期の伝火エネルギが所期の方向にて得られなくなるおそれがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題に対処すべく、絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する起爆剤とを内部に収容する有底筒状のカプセルとを備えたイニシエータにおいて、前記カプセルにおける底壁には、その中心部位に前記起爆剤への着火時において破断を惹起する窪みが設けられるとともに、この窪みを中心とする複数の同心円状の溝が形成されていて、内周の溝の幅は外周の溝の幅より大きく、内周の溝の深さは外周の溝の深さより大きく形成されていること（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００５】
また、本発明は、絶縁部材を介して一体化された一対の電極と、これら両電極に接続されて通電により発熱する電橋線と、この電橋線と同電橋線の発熱によって起爆する起爆剤とを内部に収容する有底筒状のカプセルとを備えたイニシエータにおいて、前記カプセルにおける底壁には、その中心部位に前記起爆剤への着火時において破断を惹起する窪みが設けられるとともに、この窪みを中心とする螺旋状の溝が形成されていて、この溝は内周部から外周部に向けてその幅と深さが順次小さくなるように形成されていること（請求項２に係る発明）に特徴がある。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明によるイニシエータ（請求項１に係る発明）においては、上記のように構成したため、起爆剤への着火時に、カプセルにおける底壁の中心部位付近にて破断が集中的に得られ、この破断部位を通して起爆剤の起爆による伝火エネルギ（圧力または火力）が所期の方向に集中して伝達される。したがって、カプセル内への起爆剤の充填量を少なくしても、起爆剤の起爆時には、所期の伝火エネルギが所期の方向にて得られる。このため、イニシエータの機能を維持しつつ、イニシエータの小型化を図ることが可能である。
【０００７】
また、カプセルにおける底壁には、その中心部位に設けた窪みを中心とする複数の同心円状の溝が形成されていて、内周の溝の幅は外周の溝の幅より大きく、内周の溝の深さは外周の溝の深さより大きく形成されている。このため、カプセルにおける底壁の中心部位から側壁に向けての面剛性を、窪みを中心とする複数の同心円状の溝にて、増大させることができて、カプセルにおける底壁の中心部位からカプセルの側壁に向けての破断の進行を確実に抑制することができる。また、シンプルな構成にて、カプセルにおける底壁の中心部位から側壁に向けての面剛性を増大することができる。
【０００８】
また、本発明によるイニシエータ（請求項２に係る発明）においては、カプセルにおける底壁の中心部位に設けられる窪みを中心とする複数の同心円状の溝に代えて、カプセルにおける底壁の中心部位に設けられる窪みを中心とする螺旋状で内周部から外周部に向けてその幅と深さが順次小さくなるように形成されている溝を採用したため、この場合にも、上記した作用効果と同様の作用効果を期待することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は車両に装備されるエアバッグ装置用のインフレータ１０にイニシエータ２０を組付けた実施形態を示していて、この実施形態のインフレータ１０は、高圧のガスを収容するガス収容部１１ａとイニシエータ２０の取付部１１ｂを有するケーシング１１と、このケーシング１１内に気密的に組付けられて破断可能なガス封止板１２を備えている。
【００１０】
ガス封止板１２は、破断していない状態にて、ケーシング１１のガス収容部１１ａに高圧のガスを貯留している。なお、ガス封止板１２がイニシエータ２０の起爆によって破断されたときには、ケーシング１１のガス収容部１１ａから取付部１１ｂに設けた流出孔１１ｂ１を通して高圧のガスがエアバッグ（図示省略）に向けて噴射供給されるようになっている。
【００１１】
一方、イニシエータ２０は、図２にて拡大して示した各構成部品、すなわち、一対の電極ピン２１ａ，２１ｂ、導電ヘッダ２２、絶縁部材２３、電橋線２４、起爆剤（火薬）２５、カプセル２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび樹脂モールド２７等の構成部品を備えるとともに、図２に示した各構成部品を図１に示したようにインフレータ１０に組付けるための金属ホルダ２８および樹脂ホルダ２９等の構成部品を備えている。
【００１２】
一方の電極ピン２１ａは、導電ヘッダ２２に一体的に組付けられている電極である。他方の電極ピン２１ｂは、絶縁部材２３を介して導電ヘッダ２２に一体的に組付けられている電極である。導電ヘッダ２２は、導電性金属にて円筒形状に形成されていて、中心部には内孔２２ａを有し、外周には環状の段部（段差）２２ｂを有している。
【００１３】
絶縁部材２３は、円筒形状に形成されていて、軸心には他方の電極ピン２１ｂが密に
嵌合して同軸的に固定される挿通孔２３ａが設けられている。この絶縁部材２３は、耐熱・耐圧ガラスであり、導電ヘッダ２２の内孔２２ａに密に嵌合して同軸的に固定されている。
【００１４】
電橋線２４は、電極ピン２１ｂと導電ヘッダ２２に接続されていて、電極ピン２１ａ，２１ｂに間接的に接続されており、電極ピン２１ａ，２１ｂを通して通電されることにより発熱して、起爆剤２５を起爆するようになっている。起爆剤２５は、内側のカプセル２６ａの内部に電橋線２４とともに密封状態にて収容されていて、一部が電橋線２４と接触している。
【００１５】
内側のカプセル２６ａは、薄肉の金属板にて有底筒状（カップ状）に形成されていて、起爆剤２５の起爆によって底部が破断可能であり、開口端部にて導電ヘッダ２２の外周に嵌合され溶接等により気密状態で固着されている。このカプセル２６ａは、図３にて拡大して示したように、底壁２６ａ１がカプセル外方に向けて突出する凸形状に形成されていて、底壁２６ａ１の角部は略直角に形成されている。
【００１６】
また、内側のカプセル２６ａは、図３にて示したように、その側壁（周壁）２６ａ２の厚さがｔ４とされ、その底壁２６ａ１の側壁２６ａ２に連続する部位の厚さがｔ３とされ、これより突出する部位の厚さがｔ２とされ、先端部位の厚さがｔ１とされていて、ｔ４＞ｔ３＞ｔ２＞ｔ１と設定されている。このため、起爆剤２５の着火起爆時には、内側のカプセル２６ａにおける凸形状の突部先端から破断が開始する。この破断が確実に実行されるように、厚さｔ１部の中心部外側にカプセル２６ａの破断を惹起する窪みＡ（図３の仮想線参照）を設けるとともに、底壁２６ａ１の各角部内側にノッチ（切り込み）Ｂ（図３の仮想線参照）を設けることも可能である。
【００１７】
中間のカプセル２６ｂは、内側のカプセル２６ａより厚肉の金属板にて有底筒状に形成されていて、その底壁２６ｂ１には内側のカプセル２６ａにおける凸形状の突部先端が臨む開口Ｃが形成されており、開口端部にて導電ヘッダ２２の外周に嵌合され溶接等により固着されている。外側のカプセル２６ｃは、薄肉の樹脂にて有底筒状に形成された絶縁キャップであり、中間のカプセル２６ｂの外側に嵌合固定されている。樹脂モールド２７は、電極ピン２１ａ，２１ｂ、導電ヘッダ２２、絶縁部材２３、カプセル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ等構成部品の連結部を一体化するようにモールド成形されている。
【００１８】
金属ホルダ２８は、図２に示した各構成部品を樹脂ホルダ２９とにより図１に示したように保持するものであり、金属板にて形成されている。樹脂ホルダ２９は、図２に示した各構成部品が金属ホルダ２８に組付けられた状態でモールド形成されていて、図１に示したように、金属ホルダ２８とともにケーシング１１に組付けられるようになっている。
【００１９】
上記のように構成したこの実施形態のイニシエータ２０においては、内側のカプセル２６ａの底壁２６ａ１に凸形状の突部を形成して、凸形状の先端部位の厚さが最も薄くなるように設定するとともに、同部位からカプセル２６ａの側壁２６ａ２に向けての厚さが順次大きくなるように設定したため、起爆剤２５への着火起爆時には、内側のカプセル２６ａにおける突部先端付近にて破断が集中的に得られ、この破断部位を通して起爆剤２５の起爆による伝火エネルギ（圧力または火力）が所期の方向（図１のガス封止板１２が設けられている左方向）に集中して伝達される。
【００２０】
また、起爆剤２５の起爆による伝火エネルギを内側のカプセル２６ａにおける凸形状の先端部に誘導することができるため、上記した所期の方向への伝火エネルギの増大を図ることが可能である。また、内側のカプセル２６ａに対して中間のカプセル２６ｂと外側のカプセル２６ｃを積層配置して、カプセル破断部位からカプセル側壁までの底壁部位にて所期の面剛性が的確に得られるようにしたため、カプセル破断部位からカプセル側壁に向けての破断の進行を確実に抑制することができる。
【００２１】
したがって、この実施形態のイニシエータ２０においては、カプセル２６ａ内への起爆剤２５の充填量を少なくしても、起爆剤２５の起爆時には、所期の伝火エネルギが所期の方向にて得られる。このため、イニシエータ２０の機能（インフレータ１０におけるガス封止板１２の破断機能）を維持しつつ、イニシエータ２０の小型化を図ることが可能である。
【００２２】
上記実施形態においては、図１〜図３に示したように、イニシエータ２０におけるカプセル２６ａの底壁２６ａ１中心に凸形状の突部を形成して実施したが、図４にて概略的に示したように、カプセル２６ａの底壁２６ａ１中心から所定量オフセットさせて凸形状の突部を形成して実施することも可能である。この実施形態においては、側壁２６ａ２の厚さがｔ４とされ、その底壁２６ａ１の側壁２６ａ２に連続する部位の厚さがｔ３とされ、これより突出する部位の厚さがｔ２とされ、先端部位の厚さがｔ１とされていて、ｔ４＞ｔ３≧ｔ２＞ｔ１と設定されている。このため、この実施形態においては、上記実施形態と同様の作用効果が期待できるとともに、上記したオフセット量の調整設定により伝火エネルギの伝達方向（所期の方向）をオフセット方向に調整することが可能である。
【００２３】
また、上記実施形態においては、図１〜図３に示したように、イニシエータ２０におけるカプセル２６ａの底壁２６ａ１中心に凸形状の突部を形成して、起爆剤２５の起爆時には、底壁２６ａ１の中心部位にて破断が惹起（開始）されるとともに、当該部位から側壁２６ａ２に向けての破断の進行が抑制されるようにしたが、図５または図６〜図８、或いは図９にて概略的に示した各変形実施形態のように構成して実施することも可能である。
【００２４】
図５に示した実施形態においては、カプセル２６ａにおける底壁２６ａ１の中心部位に破断を惹起する大きな窪みＡ１が設けられるとともに、底壁２６ａ１の中心部位から外周部位（カプセル２６ａの側壁２６ａ２側部位）に複数の小さな窪みＡ２が設けられていて、これらの窪みＡ２が底壁２６ａ１の中心部位から外周部位に密から粗となるように形成されている。この実施形態においては、複数の小さな窪みＡ２を上述したように設けたことにより、底壁２６ａ１の中心部位から外周部位に向けての面剛性が順次増大する。
【００２５】
図６〜図８に示した実施形態（請求項１に係る発明の一実施形態）においては、カプセル２６ａにおける底壁２６ａ１の中心部位に破断を惹起する窪みＡが設けられるとともに、この窪みＡを中心とする複数の同心円状の溝Ｓ１，Ｓ２が形成されている。外周の溝Ｓ１は、その幅がｗ１でその深さがｄ１で形成されている。一方、内周の溝Ｓ２は、その幅がｗ２（ｗ２＞ｗ１）でその深さがｄ２（ｄ２＞ｄ１）で形成されている。かかる構成により、この実施形態においても、底壁２６ａ１の中心部位から外周部位に向けての面剛性が順次増大する。このため、この実施形態においては、起爆剤２５の起爆時に、カプセル２６ａにおける底壁２６ａ１が、図８の（ａ）と（ｂ）に示したように、底壁２６ａ１の中心部位から側壁２６ａ２に向けて順次破断する。
【００２６】
図９に示した実施形態（請求項２に係る発明の一実施形態）においては、カプセル２６ａにおける底壁２６ａ１の中心部位に破断を惹起する窪みＡが設けられるとともに、この窪みＡを中心とする螺旋状の溝Ｓが形成されている。この溝Ｓは、内周部から外周部に向けてその幅と深さが順次小さくなるように形成されているため、この実施形態においても、底壁２６ａ１の中心部位から外周部位に向けての面剛性が順次増大する。
【００２７】
また、上記実施形態においては、車両に装備されるエアバッグ装置用でケーシング１１とガス封止板１２を備えたインフレータ１０に本発明によるイニシエータ２０を実施したが、本発明によるイニシエータは他のインフレータ（例えば、ケーシング内に燃焼によってガスを発生するガス発生剤を収容するインフレータ）や他の装置（例えば、シートベルトプリテンショナ）の起爆装置として実施することも可能である。また、本発明の実施に際しては、上記した各実施形態の構成を適宜併用して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  イニシエータを車両に装備されるエアバッグ装置用のインフレータに実施した実施形態を示す断面図である。
【図２】  図１に示したイニシエータの要部拡大断面図である。
【図３】  図１および図２に示した内側のカプセル単体の要部拡大断面図である。
【図４】  図３に示した内側のカプセルの第１変形実施形態を概略的に示す断面図である。
【図５】  図３に示した内側のカプセルの第２変形実施形態を概略的に示す断面図である。
【図６】  図３に示した内側のカプセルの第３変形実施形態を概略的に示す断面図である。
【図７】  図６に示した内側のカプセルの底面図である。
【図８】  図６および図７に示した内側のカプセルの破断過程を概略的に示す作動説明図である。
【図９】  図３に示した内側のカプセルの第４変形実施形態を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０…インフレータ、１１…ケーシング、１２…ガス封止板、２０…イニシエータ、２１ａ，２１ｂ…電極ピン（電極）、２２…導電ヘッダ、２３…絶縁部材、２４…電橋線、２５…起爆剤、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…カプセル、２６ａ１…底壁、２６ａ２…側壁、２７…樹脂モールド、Ａ…窪み、Ｓ１，Ｓ２…同心円状の溝、Ｓ…螺旋状の溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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