(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対の電極ピンに各々導通する対の導体がセラミック基板に形成されており、該セラミック基板の片面では前記対の導体が発熱抵抗体で連結され、もう一方の面ではスルーホールにより該セラミック基板を通過した前記対の導体が対向して放電ギャップを形成していることを特徴とする点火用発熱具。
【請求項２】
前記放電ギャップの放電電圧が５〜３０Ｋｖであることを特徴とする請求項１に記載の点火用発熱具。
【請求項３】
対の電極ピンに各々導通する対の導体がセラミック基板に形成されており、該セラミック基板の片面では前記対の導体が発熱抵抗体で連結され、もう一方の面ではスルーホールにより該セラミック基板を通過した前記対の導体が対向して放電ギャップを形成し、該発熱抵抗体に接して点火薬剤が配置されていることを特徴とする点火具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種火工品を点火するための点火具、およびその点火具に使用する点火用発熱具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
瞬時に大きな動力を必要とする装置、例えば自動車用シートベルトやエアバック、宇宙空間における各種機器の駆動源としてガス発生器が利用されている。火工品であるガス発生器は、ガス発生剤とそれを燃焼させるための点火具を内蔵している。点火具は、電源につながる発熱抵抗とこれに接する少量の点火薬剤からなっている。従来の点火具は、例えば特開昭８−２１０６３９号公報に示されている。
【０００３】
点火具の発熱抵抗に静電気による電流が流れると暴発事故につながる。そこで従来は、発熱抵抗の発熱面積を大きくすることで発熱を分散させ、静電気エネルギーのような微少電流では点火薬剤の発火温度まで発熱しないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の点火具のように、静電気エネルギーによる発熱を点火薬剤の発火温度以下に抑制することは点火具の感度を鈍感化させることを意味し、対静電気性能の向上と発火感度の向上とは相反する結果になっていた。さらに従来の点火具には前記のような静電気対策が施されているとはいえ、発生した静電気は発熱抵抗を通じて放電されるため、これが繰り返されると発熱抵抗（多くは電橋線かプリント抵抗）の劣化は避けられないし、電橋線を溶接する際や、プリント抵抗の抵抗調整トリミングの際に生じるバリやヒゲの存在、形状により、放電が不定になり静電気性能は安定しなかった。また発熱面積を大きくすることで発熱を分散させているため、発熱抵抗の大型化、延いては点火具の大型化の一因となっていた。
【０００５】
本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、静電気による暴発事故を防止して安全性が高い点火具およびその点火具に使用する点火用発熱具を提供するにあたり、発火感度を維持し、発熱抵抗が劣化することなく静電気性能の安定を図るとともに小型化を達成することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明を、実施例に対応する図面により説明する。
【０００７】
本発明を適用する点火用発熱具は、図１に示すとおり、対の電極ピン２ａと２ｂ（図２参照）に各々導通する対の導体６ａと６ｂがセラミック基板１に形成されており、セラミック基板１の片面Ａでは対の導体６ａと６ｂが発熱抵抗体３で連結され、もう一方の面Ｃではスルーホールにより該セラミック基板１を通過した対の導体６ａと６ｂが対向して放電ギャップ５を形成していることを特徴とする。
【０００８】
放電ギャップの放電電圧が５〜３０Ｋｖであることにより適切に実施できる。
【０００９】
さらに本発明を適用する点火具は、図１、図２に示すとおり、対の電極ピン２ａと２ｂに各々導通する対の導体６ａと６ｂがセラミック基板１に形成されており、セラミック基板１の片面Ａでは対の導体６ａと６ｂが発熱抵抗体３で連結され、もう一方の面Ｃではスルーホールにより該セラミック基板を通過した対の導体６ａと６ｂが対向して放電ギャップ５を形成し、発熱抵抗体３に接して点火薬剤８が配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の点火用発熱具、およびそれを使用した点火具では、静電気は放電ギャップ５で放電される。静電気は高電圧ではあるが容量が少ないのできわめて短時間に放電する。静電気の放電電流は発熱抵抗体３にも流れるが、きわめて短時間で放電するため、発熱に至らず点火薬剤８は発火しない。形成されている放電ギャップ５は、発熱抵抗体３と並列になっており、発火のための電源電圧領域における抵抗値は発熱抵抗体３に比し無限大と見なせるため、発熱抵抗体３に流れる動作電流に影響を及ぼすことがない。
【００１１】
放電ギャップの放電電圧が前記範囲より低すぎると点火のための動作電圧でも放電してしまう可能性があり、また高すぎると静電気が潤沢にの放電されないことがある。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明を適用する点火用発熱具の基板１を、上面Ａ、中央断面Ｂ−Ｂ、下面Ｃを描いた図である。基板１はセラミックの絶縁体からなり、対の凹部４ａと凹部４ｂが形成されれている。その対の凹部４ａと４ｂの内側および周辺（上面Ａおよび下面Ｃ）とも、例えば銀−パラジウム系の導電性物質により導体６ａと導体６ｂが形成さている。基板１の上面Ａでは、導体６ａと導体６ｂとを連結して発熱抵抗体３が掛け渡されている。下面Ｂでは、導体６ａと導体６ｂとは連結がなく放電ギャップ５を形成している。
【００１４】
この基板１の対の凹部４ａと凹部４ｂに各々電極ピン２ａと電極ピン２ｂ（図２参照）が挿入され、各導体６ａと導体６ｂに各々接続されて導通し、点火用発熱具が完成している。
【００１５】
図２は本発明を適用する点火具の外観図である。前記の点火用発熱具の発熱抵抗体３を覆うようにしてトリニトロンソルシン鉛を主成分とする点火薬剤８が付けられる。さらに電極ピン２ａと電極ピン２ｂは図示しない電源に繋がれる。尚、この点火具はガス発生器などの火工品に組み込まれる。
【００１６】
上記の点火用発熱具の基板１は、以下のように製造される。
【００１７】
大きな板を折って１個の基板１毎に切り離すための碁盤目状溝、および前記対の凹部４ａと４ｂに対応する孔を設けた１２０個分の大きさを持つアルミナグリーンシートを、金型で成形し、焼成する。この大きな基板の両面（上面Ａと下面Ｃ）に、スクリーン印刷で導体６ａと導体６ｂを印刷する。下面Ｃ側で導体６ａと導体６ｂは放電ギャップ５のパターンに印刷され、スルーホールにより凹部４ａと４ｂに対応する孔の内側にも導体６ａと６ｂが形成される。これを焼き付けてから上面Ａ側に、導体６ａと導体６ｂとを跨って発熱抵抗体３をスクリーン印刷により印刷してから、焼成する。このようにして両面に回路が形成された大きな基板を、碁盤目にそって折り、１個毎の基板１に分割する。尚、放電ギャップ５は、導体６ａと６ｂを印刷、焼成後にレーザトリミングをすることにより放電電圧の調整をしてもよい。
【００１８】
上記本発明の点火具で放電ギャップ５の間隔を０．２５ｍｍとし、放電電圧を５Ｋｖに調整したものを試作し、図３に示す試験回路により静電気性能の試験を行った。比較のため放電ギャップのない（面Ｃの導体を削り取ってある）ものを試作し同様に試験を行った。
【００１９】
試験１として本発明の試作品３個、および比較のための試作品３個について、図３の試験回路のコンデンサーＣを５００ｐＦ、放電抵抗Ｒを５ＫΩにし、試作品をつなぎスイッチＳを入れテスト電源Ｖの出力電圧を徐々に上げてゆき、点火薬剤が発火するか否か、および発火したときはその電圧を観察した。また試験２として同様にコンデンサーＣを１５０ｐＦ、放電抵抗Ｒを１５０Ωで行った。その結果は、下記表に示すとおりである。
【００２０】
【表１】
0003860900.tif 000002
【００２１】
この表から明らかなように、比較品は電源Ｖの出力電圧が１０〜２５Ｋｖになると点火薬剤が発火したが、本発明品は、試験１、試験２とも点火薬剤が発火することはなく、静電気性能の向上が認められた。
【００２２】
一方、本発明について発火感度の確認試験を行った。試験は通電時間を一定として、定電流発生装置を用いて通電電流値を変化させ、最小発火電流値を測定した。その結果、本発明品は１．０２Ａ、同様のテストで比較品の最小発火電流値は１．０５Ａであり、放電ギャップを設けても発火感度は変化しないことがわかった。
【００２３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の点火具では、保管中や輸送中に発生する静電気は放電してしまうので、不測の暴発事故を防止でき、きわめて安全である。しかも、その対策が発熱抵抗に影響を及ぼすことはないので発火感度を良好に保つことができる。また静電気が発熱抵抗を通じて放電されることがなくなるので、発熱抵抗の自然劣化を防ぐことができる。
【００２４】
また本発明の点火用発熱具では、静電気対策のため発熱抵抗の発熱面積を大きくする必要がなくなったため小型化を達成できるようになった。しかもその静電気対策である放電ギャップの形成は様々な形状の基板に応用でき、量産性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する点火用発熱具の基板の図である。
【図２】本発明を適用する本発明の点火具の外観図である。
【図３】試作品の静電気性能を試験するための試験回路図である。
【符号の説明】
１は基板、２ａ・２ｂは電極ピン、３は発熱抵抗体、４ａ・４ｂは凹部、５は放電ギャップ、６ａ・６ｂ導体、８は点火薬剤、Ｃはコンデンサー、Ｒは放電抵抗、Ｖはテスト電源である。
【図１】
0003860900.tif 000003
【図２】
0003860900.tif 000004
【図３】
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