(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の拘束システムにおけるガス発生装置、特に、膨脹可能な衝撃保護クッションのガス発生装置に使用され、点火剤（４）が少なくとも部分的に充填される深鍋形状のハウジング（２）を有し、
前記ハウジング（２）の外側に、少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）を含んでおり、車両が衝突した場合に起動電流を受ける、少なくとも１個の１次電流回路（９；９ａ，９ｂ）が配置され、
前記ハウジング（２）の内側に、少なくとも１個の２次電流回路（６）を有し、当該２次電流回路（６）は、少なくとも１個の２次コイルを含んでおり、少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）と誘導的に接続されている誘導作動式点火カプセルであって、
少なくとも１個の２次コイルが、リング形状の閉じた抵抗線（８；８ａ，８ｂ）によって形成され、
前記抵抗線（８；８ａ，８ｂ）は、前記点火剤（４）を貫通あるいは点火剤（４）の近傍に位置し、かつ、絶縁材料あるいは低い導電性を有する材料からなる支持プレート（１５）の上に配置されており、
前記点火剤（４）の爆発を引き起こし得る電流が、前記２次電流回路（６）において誘導される
ことを特徴とする誘導作動式点火カプセル。
【請求項２】
前記支持プレート（１５）は、ガラス、セラミックまたはプラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項３】
前記支持プレート（１５）は、点火カプセル（１）のハウジング（２）の閉鎖体（５）によって形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項４】
前記１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）は、それぞれ１個の磁心（１１；１１ａ，１１ｂ）を使用できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項５】
２個のリング形状の閉じた抵抗線（８ａ，８ｂ）が、支持プレート（１５）の対向する側に電気的に互いに絶縁されて配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項６】
リング形状の閉じた抵抗線（８；８ａ，８ｂ）が、支持プレート（１５）の上に取付けられた、少なくとも１個の金属層（１７）によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項７】
前記リング形状の閉じた抵抗線（８；８ａ，８ｂ）は、少なくとも１個の金属層（１７）によって形成され、前記金属層は、支持プレート（１５）の溝（１６）に埋め込まれていることを特徴とする請求項６に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項８】
前記支持プレート（１５）は、リングコア（１８）の形状に形成され、前記リングコアには、少なくとも１個の金属層（１７）が被覆されていることを特徴とする請求項６に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項９】
少なくとも２個の１次電流回路（９ａ，９ｂ）および１個の２次電流回路（６）が配置され、
前記１次電流回路（９ａ，９ｂ）の一方によって、前記２次電流回路内で発生させられる電力は、前記点火剤（４）が爆発しないように配分されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項１０】
前記起動電流は、正弦形または矩形の交流電流であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項１１】
前記誘導作動式点火カプセルは、テスト回路（１４）に接続されており、前記テスト回路（１４）は、
少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）と並列に接続され、弱い交流電圧信号を少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）に送り、
少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）内を流れる交流電流の変化を検知する装置を有する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項１２】
前記テスト回路（１４）は、少なくとも１個の１次コイル（１０；１０ａ，１０ｂ）内に流れる交流電流が変化する時に、警報信号を発することを特徴とする請求項１１に記載の誘導作動式点火カプセル。
【請求項１３】
弱い交流電圧信号が、規則的な時間間隔あるいは連続的に送られることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の誘導作動式点火カプセル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されるような、車両の乗員の拘束システムにおけるガス発生装置に使用される誘導作動式点火カプセルに関する。
【０００２】
このような点火カプセルは、米国特許第５７９９９７２号から知られている。この先行技術においては、起動電流回路が、変圧器が接続されており、点火カプセルは、起動電流供給源から電気的に分離されている。英国特許第１４１６０９５Ａ号には、点火過程に必要な電気エネルギーが、同様に、誘導によって発生する点火カプセルが記載されている。このために、点火カプセルの外側には、１次コイルが配置され、カプセルの内側には２次コイルが存在する。２次コイルの両端は、互いに分離したまま、導電性の点火剤の中に埋め込まれており、点火剤は、その中を流れる電流によって爆発される。最後に、米国特許第３１８５０９３号からは、別の応用目的に使用される、誘導によって起動される点火カプセルが知られており、カプセル内部の２次コイルは、コアの上に取付けられ、２次コイルの末端は、点火剤を貫通する抵抗線によって接続されている。
【０００３】
本発明の課題は、冒頭に記載された種類の誘導作動式点火カプセルを改良し、抵抗線の破断あるいは腐食による誤点火を信頼性良く回避することである。
【０００４】
この課題は、請求項１に記載される特徴を有する誘導作動式点火カプセルによって解決される。その他の有利な実施の形態は、従属している請求項に記載されている。
【０００５】
本発明は、従来の点火カプセルの細く破断し易い抵抗線を、特に、単純かつ壊れ難い構造によって、置き換えるという考え方に基づいている。
【０００６】
次に、本発明を、実施例によって、より詳細に説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係る点火カプセル１、および、付属する起動回路（Ausloeseschaltung）１２およびテスト回路１４をブロック回路図の形態で示している概略断面図である。点火カプセル１は、少なくとも部分的に点火剤４を充填した深鍋形状のハウジング２を使用する。図に示されていないガス発生装置の内側空間の方を向いている点火カプセル１の上側は、破裂円板３として形成あるいは破裂すべき箇所を有しており、車両が衝突した場合、高温の爆発ガスが確実かつ急速に、信頼性良く、ガス発生装置の内側空間に到達し、そこで駆動充填物（Treibladung）を爆発させるようになっている。ハウジング２は、その下側で、閉鎖体５によって気密閉鎖されている。ハウジング２の内側には、点火剤４の中を通って（貫通して）、２次電流回路６を形成する閉じた抵抗線８が存在する。抵抗線８は、絶縁材料または低い導電性を有する材料からなる支持プレート１５の上に取付けられている。従って、誤点火の原因となり得る、外側から点火カプセル内に延長する電線は、存在しない。なお、抵抗線８は、点火剤４の近傍に位置させることも可能である。
【０００８】
（湿分、静電気蓄積あるいは表面電流）
ハウジング２の外側には、磁性材料あるいは磁化し得る材料からなるコア１１が配置されている。当該コア１１は、１次コイル１０によって、取り巻かれており、以下、略して磁心１１で参照する。１次コイル１０と磁心１１との組合せによって発生する磁束は、矢印で示されるが、点火カプセル１の閉鎖体５と、ハウジング２にある閉じた抵抗線８とを貫通する。１次コイル１０の巻数は、抵抗線８が信頼性良く白熱あるいは融解し、点火剤４の爆発を引き起こすために十分に強い電流が、２次電流回路において誘導されるように配分される。
【０００９】
１次コイル１０に、テスト回路１４が並列に接続されている。このテスト回路は、規則的な時間間隔、例えば数秒間の間隔、あるいは連続的に、弱い交流電圧を発生する。その周波数は、点火に設定された交流電圧の周波数と著しく異なっており、例えば、大幅に大きくても構わない。抵抗線８が、閉じた２次電流回路６を形成し、この電流回路が言い換えれば無傷である限り、テスト回路１４は、その試験信号を１次コイル１０に送るとすぐに、正確に限定された方法で、性能的に負荷がかかる。
【００１０】
テスト回路１４を実現するには、試験電圧を発生させるための交流電圧発生装置に加えて、２次電流回路を通過する負荷の変化を検知し、それに基づいて、警告信号、例えば、光学的あるいは音響的信号を発するための回路だけが必要である。従来のエアバッグの点火カプセルの電流導入装置（Stromzuleitung）中に、試験信号を誘導によって引き起こすための回路自体は、すでにドイツ国特許第３８１２６３３Ｃ２号の文献から知られている。この先行技術とは異なり、ここで使用するテスト回路における試験信号は、周囲から電気的に完全に絶縁された、抵抗線８によって形成される２次回路内に、送り込まれる。この配置の特別な優位性は、試験信号による抵抗線の加熱が最小限である限り、試験信号を全く中断せずに送り続けられることにある。
【００１１】
図２に示される実施の形態においても、点火カプセル１の２次電流回路６は、閉じた抵抗線８のリングから同様に構成されており、以下の図６において、より詳細に説明される。
【００１２】
点火カプセル１の両側には、磁心１１ａ，１１ｂをそれぞれ有する第１の１次コイル１０ａおよび第２の１次コイル１０ｂが配置されている。１次コイル１０ａ，１０ｂの両方は、車両が衝突した場合、既に上述された方法で、２個の起動回路１２ａ，１２ｂから起動電流を受ける。起動電流は、正弦形または矩形であり、交流電流とすることが可能である。これによって生じた磁場は、図２において矢印で示されるように、同じ意味で、抵抗線８からなる閉じたリングを貫通し、点火剤４の点火に必要とされる加熱電流を誘導する。
【００１３】
本発明に係る点火カプセルのこの特別な実施の形態により、起動電流回路における欠点に起因する誤点火に対して、非常に効果的に保護することができる。１次電流回路９ａ，９ｂを流れる交流電流の両者が、同時に連動することによって初めて、抵抗線８が必要な点火温度に加熱するように配分される場合、１次電流回路の一方が技術な欠点の結果として作動したとしても、致命的な結果を伴う誤点火を、引き起こすことはない。無論、本発明に係る点火カプセルは、連動する３個以上の１次電流回路を有することも可能である。好ましい実施例においては、４個の１次コイルが点火カプセルの周囲を取り巻くように配置され、それらのコイルの誘導効率を、３個の１次電流回路が連動して初めて点火に至るように配分される。これによって、１次電流回路の一つが故障しても、このシステムは十分に機能することができる。同時に、上記の種類の誤点火も確実に阻止される。無論、１次電流回路の少なくとも１個に、上記のテスト回路を設けることができる。
【００１４】
図３ａにおいては、本発明に係る点火カプセル１に対する、閉じた導体ループとして形成された抵抗線８の取付け方法が、斜視図で示されている。この目的は、本発明に係り、抵抗線８を、絶縁材料あるいは低い導電性を有する材料からなる支持プレート１５の上に固定することである。矢印は、ここにおいて、１次電流回路の交番磁界が、２次電流回路を貫通して誘導エネルギーを引き起こす様子を示している。抵抗線は、図３ｂに断面で示されるように、支持プレート１５の溝１６に収容されるのが有利である。符号４は、同様に、点火剤を示している。図３ｃは、別の実施例を断面で示しており、２個のリング形状の抵抗線８ａ，８ｂが、支持プレート１５の両側に、互いに電気的に絶縁されて配置されている。抵抗線の一方が、例えば、腐食により故障しても、点火カプセルは、完全に機能することができる。無論、図３ｃに示される方式で、互いに並べあるいは重ねて積層した多くの配置を、本発明に係る点火カプセルに収容させることができる。この場合、点火カプセル１のハウジング２は、１次コイル１０；１０ａ，１０ｂによって取り巻かれ、すなわち、冒頭において引用された文献である米国特許第３１８５０９３号から既に知られているように、１次コイル用の巻線体として作用することが、特に、有利である。
【００１５】
図４においては、本発明の誘導作動式点火カプセル１の別の実施の形態が断面で示される。点火カプセル１は、閉鎖体５によって気密閉鎖されたハウジング２を、同様に有している。閉鎖体５は、今度は支持プレート１５の役割を果たし、支持プレート１５と同様に絶縁材料あるいは低い導電性を有する材料から形成される。閉鎖体５には、塞がった溝１６が配置され、その溝に少なくとも１個の金属層１７が設けられている。金属層１７は、これまで使用されていた閉じた抵抗線８の役割を担う。これによって、図１〜３に記載される実施例の場合と同様に、正確に１巻からなる２次コイルが形成され、点火に必要な熱エネルギーが誘導によって点火カプセル１の中に発生する。このために、点火カプセル１の外側に、多数の巻線を有する２個の１次コイル１０ａ，１０ｂが配置されている。巻線は、磁束を効率的に導くために、好ましくは、磁性材料からなる共通の磁心１１に巻き付けられる。車両が衝突した場合、衝撃センサ１３は、矢印で示される信号を２個の起動電流回路９ａ，９ｂに送る。次いで、これらの起動電流回路のそれぞれからの起動電流は、そこに配置されている１次コイル１０ａ，１０ｂに送られる。１次コイルの両方で発生した磁束が、どの時点でも同方向に作用し、全体的に重なり合って最終的に一つの磁場を形成し、この磁場が、垂直の矢印が示されるように、２次電流回路を可能な限り損失無く、貫通するように、全体的な配置が、設計される。１次電流回路の両方は、すでに詳細に説明したように、安全性の理由から、それぞれ個別に２次電流回路内に誘導することができる加熱力（Heizleistung）が、点火剤を爆発させるには不十分であるように、配分される。これによって、誤点火が実質的に排除される。１次電流回路の両方が、衝撃センサ１３の信号によって起動されて、初めて金属層１７が強く加熱され、点火剤４の点火に至るのである。１次電流回路のそれぞれは、独立した衝撃センサ１３を介して制御するのが、特に有利である。３個以上の１次電流回路を使用できることも無論であり、簡単な変形では、単一の１次電流回路を有する新型の点火カプセルも可能である。
【００１６】
図５に示される実施例においては、本発明に係る点火カプセル１は、別の閉鎖体５によって閉鎖されているのではなく、すでに閉鎖されている、例えば、溶接されたハウジング２を有しており、そのハウジング内に点火剤４が配置されている。点火カプセルハウジング２の内側には、点火剤４によって取り囲まれた絶縁材料あるいは低い導電性を有する材料からなる支持プレート１５が配置されている。支持プレートは、両側にリング形状の溝１５を有しており、それらの溝に、少なくとも１個の金属層１７が配置されている。従って、この実施例においては、２個の互いに電気的に絶縁された２次電流回路が存在する。また、垂直な矢印は、車両が衝突した場合において、ここにおいてはもはや図示されていない１次電流回路が発生させる磁束を表している。この磁束は、２次電流回路の両方に電流を誘導し、その電流により抵抗素子の両方を加熱し、点火剤４が爆発される。本発明に係る点火カプセルは、２次電流回路の一方が、故障しても、十分に機能することができる。
【００１７】
最後に、図６ａ〜６ｅに、図１〜３に示される閉じた抵抗線８を形成するための５通りの可能性を、断面図として概略的に示す。図６ａによる実施例においては、絶縁材料あるいは低い導電性を有する材料からなる支持プレート１５に、塞がった溝が形成されており、当該溝には、少なくとも１個の金属層１７が充填されている。これは、実質的には図５の配置に相当するが、今度は抵抗素子が１個だけであることが異なっている。図６ｂによる実施の形態においては、少なくとも１個の金属層が、支持プレート１５の外側縁部をタイヤのように取り囲んでいる。図６ｃは、別の実施例を示しており、少なくとも１個の金属層１７が、支持プレート１５の表面に直接取付けられている。この製造工程のためには、例えば、対応するマスクを使用して蒸着させる、あるいは大きな表面に被膜を形成し、続いて、エッチングにより所望の導体構造を残す等の様々な方法が考えられる。図６ｄに係る実施例においては、支持プレート１５は、先ず少なくとも１個の金属層１７で完全に被覆され、続いて、１個の穴を形成することで、リング形状の閉じた抵抗素子が残るようにする。最後に、図６ｅは、特に好ましい変形を示しており、絶縁性材料あるいは低い導電性を有する材料からなるリングコアが、これまでの支持プレート１５の役割を担う。リングコア１８には、少なくとも１個の金属層１７が被覆されており、ここにおいても、誘導作動式点火カプセルに必要とされる２次電流回路を形成するための閉じた導体構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る点火カプセルの実施の形態の断面図である。
【図２】  本発明に係る点火カプセルの別の実施の形態の断面図である。
【図３】  図３ａは、本発明に係る点火カプセルに対する抵抗線の取付け方法を説明するための斜視図である。図３ｂは、支持プレートの溝に配置されている抵抗線を示している断面図である。図３ｃは、図３ｂと異なる別の実施例の断面図である。
【図４】  本発明に係る点火カプセルの別の実施の形態の断面図である。
【図５】  本発明に係る点火カプセルの別の実施例の断面図である。
【図６】  図６ａは、本発明に係る点火カプセルに抵抗素子を使用する場合における実施例を説明するための概略断面図である。図６ｂは、本発明に係る点火カプセルに抵抗素子を使用する場合における別の実施例を説明するための概略断面図である。図６ｃは、本発明に係る点火カプセルに抵抗素子を使用する場合における別の実施例を説明するための概略断面図である。図６ｄは、本発明に係る点火カプセルに抵抗素子を使用する場合における別の実施例を説明するための概略断面図である。図６ｅは、本発明に係る点火カプセルに抵抗素子を使用する場合における別の実施例を説明するための概略断面図である。
【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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