JP2003083699A - Electrical ignition-type initiator - Google Patents
Electrical ignition-type initiatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばシートベ
ルトや、エアバックなどの車両用安全装置を瞬時に作動
させるためのガス発生装置に、その点火具として用いる
のに好適な電気発火式イニシエータに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric ignition type initiator suitable for use as a igniter in a gas generator for instantaneously operating a vehicle safety device such as a seat belt or an airbag. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記した車両用安全装置であるシートベ
ルトは、ベルトの巻取装置に急速引込手段を設け、事故
などの緊急時に急速引込手段を作動させ、ベルトを瞬時
に引き込むことによって衝突の際の衝撃から運転者など
を確実に保護する。また、エアバックは、急速ガス充填
手段を設け、事故などの緊急時に急速ガス充填手段を作
動させ、収縮したバックに、瞬時にガスを充填すること
によって衝突の際に運転者などに加わる衝撃を緩和す
る。2. Description of the Related Art A seat belt, which is a safety device for a vehicle as described above, is provided with a rapid retracting means in a belt retractor, and the rapid retracting means is actuated in an emergency such as an accident to instantly retract the belt to prevent a collision. Securely protect the driver etc. from the impact of collision. Further, the airbag is provided with a rapid gas filling means, which is activated in an emergency such as an accident, and the contracted bag is instantly filled with gas so that a shock is applied to a driver in a collision. ease.
【０００３】なお、シートベルトの急速引込手段や、エ
アバックの急速ガス充填手段としては、ガス発生剤の燃
焼によってガスを発生させるようにしたガス発生装置を
用いるのが一般的である。そして、衝突の際における所
定以上の衝撃で作動する機械発火式点火具、または、衝
突の際における所定以上の衝撃を検出した衝撃センサか
らの電気信号で作動する電気発火式点火具による点火に
よってガス発生剤を燃焼させ、発生する燃焼ガスの圧力
を利用してベルトを急速に巻き取ったり、バックに、瞬
時にガスを充填するようにしている。As the rapid retracting means of the seat belt and the rapid gas filling means of the airbag, it is general to use a gas generator which generates gas by burning a gas generating agent. Then, a gas is generated by ignition by a mechanical ignition igniter that operates with a predetermined impact or more during a collision, or an electric ignition igniter that operates with an electric signal from an impact sensor that detects a predetermined impact or more during a collision. The generator is burned, and the pressure of the generated combustion gas is used to rapidly wind the belt or instantaneously fill the bag with gas.
【０００４】図４は電気発火式イニシエータの断面図、
図５は図４に示した電気発火式イニシエータの要部を示
す斜視図、図６は図５に示した導電部および抵抗エレメ
ントの部分を示す拡大平面図、図７は従来の電気発火式
イニシエータにおける導電部および抵抗エレメントの部
分の拡大断面図である。FIG. 4 is a sectional view of an electric ignition type initiator,
5 is a perspective view showing a main part of the electric ignition type initiator shown in FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged plan view showing a conductive portion and a resistance element part shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a conventional electric ignition type initiator. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a conductive portion and a resistance element portion in FIG.
【０００５】図４において、シートベルトや、エアバッ
グなどの車両用安全装置に利用されるガス発生装置の点
火具として用いられる、電気発火式イニシエータ１は、
封止材となる円柱状のガラスハーメチック１１と、この
ガラスハーメチック１１に取り付けられた２本の端子１
２と、ガラスハーメチック１１の上面に取り付けられた
基板２１と、この基板２１上に設けられた２つの導電部
２３と端子１２とを接続する半田２４と、基板２１上に
設けられた抵抗エレメント２２ｂを覆うように配設され
た点火薬３１と、抵抗エレメント２２ｂおよび点火薬３
１を覆うようにガラスハーメチック１１に固定される有
底筒状の金属ケース４１と、この金属ケース４１の内部
に点火薬３１を覆うように充填された着火薬５１とで構
成されている。In FIG. 4, an electric ignition type initiator 1 used as an igniter of a gas generator used in a vehicle safety device such as a seat belt or an air bag,
A cylindrical glass hermetic 11, which serves as a sealing material, and two terminals 1 attached to the glass hermetic 11.
2, the substrate 21 attached to the upper surface of the glass hermetic 11, the solder 24 connecting the two conductive portions 23 provided on the substrate 21 and the terminal 12, and the resistance element 22b provided on the substrate 21. Igniting charge 31 disposed so as to cover the resistance element 22b and igniting charge 3
It is composed of a bottomed cylindrical metal case 41 fixed to the glass hermetic 11 so as to cover the No. 1 and an ignition charge 51 filled inside the metal case 41 so as to cover the ignition charge 31.
【０００６】上記した端子１２は、図４および図５に示
すように、ガラスハーメチック１１に、中心軸線に沿っ
た２個所に貫通させて取り付けられている。As shown in FIGS. 4 and 5, the above-mentioned terminal 12 is attached to the glass hermetic 11 so as to penetrate therethrough at two locations along the central axis.
【０００７】また、基板２１は、コンポジットプラスチ
ック、具体的にはガラスエポキシで、図５に示すよう
に、円板状に構成されている。そして、基板２１の上面
には、図５〜図７に示すように、２つの導電部２３の下
に位置する円環状の導電部ベース２２ａと、この導電部
ベース２２ａ同士を接続する抵抗エレメント２２ｂと、
各導電部ベース２２ａ上に位置する導電部２３とが設け
られている。The substrate 21 is made of composite plastic, specifically glass epoxy, and is formed into a disc shape as shown in FIG. Then, on the upper surface of the substrate 21, as shown in FIGS. 5 to 7, an annular conductive portion base 22a located below the two conductive portions 23 and a resistance element 22b connecting the conductive portion bases 22a to each other. When,
A conductive portion 23 located on each conductive portion base 22a is provided.
【０００８】なお、導電部ベース２２ａと抵抗エレメン
ト２２ｂとは薄膜（２２）によって形成され、抵抗エレ
メント２２ｂは、図６に示すように、中央部分の幅が狭
くなったくの字状に形成されている。また、導電部２３
は、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層２３ａと、金（Ａｕ）メ
ッキ層２３ｂとで構成されている。The conductive portion base 22a and the resistance element 22b are formed of a thin film (22), and the resistance element 22b is formed in a dogleg shape having a narrow central portion as shown in FIG. There is. In addition, the conductive portion 23
Is composed of a nickel (Ni) plating layer 23a and a gold (Au) plating layer 23b.
【０００９】次に、動作について説明する。まず、例え
ば事故などによって車両に所定以上の衝撃力が作用する
と、その衝撃を検出した衝撃センサからの出力信号が一
対の端子１２を介して抵抗エレメント２２ｂに与えら
れ、抵抗エレメント２２ｂがジュール熱により発熱す
る。この抵抗エレメント２２ｂの発熱温度が所定温度に
なると、この抵抗エレメント２２ｂに接する点火薬３１
が点火し、点火薬３１によって着火薬５１、さらにガス
発生剤が順次燃焼することにより、その燃焼ガスがシー
トベルトの急速引込手段や、エアバッグの急速ガス充填
手段を作動させるために供給される。Next, the operation will be described. First, for example, when an impact force exceeding a predetermined level is applied to the vehicle due to an accident or the like, an output signal from the impact sensor that detects the impact is given to the resistance element 22b via the pair of terminals 12, and the resistance element 22b is heated by Joule heat. Fever. When the heat generation temperature of the resistance element 22b reaches a predetermined temperature, the ignition charge 31 that contacts the resistance element 22b
Is ignited, and the igniting charge 31 and the gas generating agent are sequentially burned by the igniting charge 31, whereby the combustion gas is supplied to operate the rapid retracting means of the seat belt and the rapid gas filling means of the airbag. .
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、シートベル
トの急速引込手段や、エアバックの急速ガス充填手段に
おいては、衝撃センサが所定以上の衝撃を検出してから
作動するまでの時間が短ければ短い程、運転者などの保
護が確実なものとなるため、少なくともｍｓオーダの作
動応答性が必要となる。このため、シートベルトの急速
引込手段や、エアバッグの急速ガス充填手段を作動させ
るためのガス発生装置に対しては、点火具である電気発
火式イニシエータ１に１／１０ｍｓオーダの作動応答性
が要求される。By the way, in the rapid retracting means of the seat belt and the rapid gas filling means of the airbag, it is short if the time from the impact sensor detecting an impact more than a predetermined value to the actuation is short. In order to ensure the protection of the driver, the operation response of at least ms is required. Therefore, with respect to the gas generator for actuating the rapid retracting means of the seat belt and the rapid gas filling means of the airbag, the electric ignition type initiator 1 which is an igniter has an operation response of the order of 1/10 ms. Required.
【００１１】しかも、昨今のように、シートベルトとエ
アバックを併用した車両にあっては、エアバッグよりも
先にシートベルトを作動させることが好ましいという要
求もあり、これらを正確に制御するためにも電気発火式
イニシエータ１を如何に応答性よく作動させるかが重要
な要因となる。ここで、電気発火式イニシエータ１は、
点火薬３１を燃焼させる燃焼温度まで抵抗エレメント２
２ｂを加熱させれば、点火薬３１が瞬時に燃焼するの
で、抵抗エレメント２２ｂを、点火薬３１の燃焼温度に
上昇させる時間がその作動応答性を大きく左右する要因
となる。In addition, in a vehicle in which a seat belt and an airbag are used together as in recent years, there is also a demand that it is preferable to operate the seat belt before the airbag, so that these can be accurately controlled. An important factor is how to operate the electric ignition type initiator 1 with high responsiveness. Here, the electric ignition type initiator 1 is
Resistance element 2 up to the combustion temperature at which the ignition charge 31 is burned
When 2b is heated, the ignition charge 31 burns instantly, and the time for raising the resistance element 22b to the combustion temperature of the ignition charge 31 is a factor that greatly affects the operation response.
【００１２】しかしながら、端子１２と導電部２３とを
接続する半田２４は、図７に示すように、抵抗エレメン
ト２２ｂに接続される導電部２３の接続部分となる縁ま
で付けられていないので、半田２４で覆われない、抵抗
エレメント２２ｂと半田２４との間の導電部２３が抵抗
体となり、点火薬３１の点火に寄与しない無駄な抵抗体
となるため、作動応答時間が長くなるとともに、作動応
答性にばらつきが発生する。However, as shown in FIG. 7, the solder 24 for connecting the terminal 12 and the conductive portion 23 is not attached to the edge of the conductive portion 23 connected to the resistance element 22b. The conductive portion 23 between the resistance element 22b and the solder 24, which is not covered with 24, serves as a resistor, which is a useless resistor that does not contribute to ignition of the igniting charge 31, so that the operation response time becomes longer and the operation response becomes longer. There are variations in sex.
【００１３】そこで、熱的に敏感なトリシネートなどの
鉛含有火薬を点火薬３１と利用し、作動応答性のばらつ
きを改善することが考えられるが、環境問題を考慮する
と、鉛含有火薬を点火薬３１として利用するのが困難な
状況にある。Therefore, it is conceivable to use a lead-containing explosive such as thermally sensitive tricinate as the igniter 31 to improve the variation in the operation response. However, considering the environmental problem, the lead-containing explosive is ignited. It is difficult to use as 31.
【００１４】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、作動応答時間を短縮するこ
とができるとともに、作動応答性のばらつきを少なくす
ることのできる電気発火式イニシエータを提供するもの
である。The present invention has been made to solve the above-mentioned inconvenience, and provides an electric ignition type initiator capable of shortening the operation response time and reducing the variation in the operation response. To do.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明は、対応する導
電部に導電性接続体で接続された一対の端子に供給され
る電気信号により、一対の端子の間を接続する抵抗エレ
メントを発熱させ、この抵抗エレメントの発熱によって
火薬を燃焼させる電気発火式イニシエータにおいて、導
電性接続体が、抵抗エレメントに接続される各導電部の
接続部分となる縁まで覆っているものである。According to the present invention, a resistance element connecting between a pair of terminals is heated by an electric signal supplied to a pair of terminals connected to a corresponding conductive portion by a conductive connector. In the electric ignition type initiator that burns the explosive by the heat generated by the resistance element, the conductive connection body covers the edges that are the connection parts of the conductive parts connected to the resistance element.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。図１はこの発明の一実施形態である
電気発火式イニシエータにおける導電部および抵抗エレ
メントの部分の断面図であり、図４〜図７と同一または
相当部分に同一符号を付して説明を省略する。なお、図
１は、図７に対応する断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a conductive portion and a resistance element in an electric ignition type initiator according to an embodiment of the present invention. The same or corresponding portions as those in FIGS. . Note that FIG. 1 is a sectional view corresponding to FIG. 7.
【００１７】図１において、導電部ベース２２ａおよび
抵抗エレメント２２ｂは、ニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）合金の薄膜（２２）をエッチングすることによ
って形成されている。そして、抵抗エレメント２２ｂ
は、厚さが一定で、図６に示すように、中央部分の幅が
狭くなったくの字状に形成されている。In FIG. 1, the conductive portion base 22a and the resistive element 22b are formed by etching a thin film (22) of a nickel (Ni) -chromium (Cr) alloy. And the resistance element 22b
Has a constant thickness and, as shown in FIG. 6, is formed in a dogleg shape in which the width of the central portion is narrowed.
【００１８】また、導電部２３は、導電部ベース２２ａ
と同じ円環状で、導電部ベース２２ａ上に形成されたニ
ッケルメッキ層２３ａと、導電部ベース２２ａおよびニ
ッケルメッキ層２３ａと同じ円環状で、ニッケルメッキ
層２３ａ上に形成された金メッキ層２３ｂとで構成され
ている。The conductive portion 23 is the conductive portion base 22a.
And a nickel plating layer 23a formed on the conductive portion base 22a and having the same annular shape as that of the gold plating layer 23b formed on the nickel plating layer 23a and having the same annular shape as the conductive portion base 22a and the nickel plating layer 23a. It is configured.
【００１９】この実施形態では、導電性接続体として鉛
を含まない半田２４を使用するとともに、半田２４が、
抵抗エレメント２２ｂに接続される各導電部２３の接続
部分となる縁まで、すなわち、金メッキ層２３ｂの全上
面を覆っている。そして、点火薬３１は、環境問題のな
いジルコニウムと酸化剤との混合物を主成分とする火薬
とされている。In this embodiment, the solder 24 containing no lead is used as the conductive connector, and the solder 24 is
The entire upper surface of the gold-plated layer 23b is covered up to the edge that is the connection portion of each conductive portion 23 connected to the resistance element 22b. The igniting charge 31 is an explosive containing a mixture of zirconium and an oxidizer, which has no environmental problem, as a main component.
【００２０】なお、図示を省略した部分は、先に説明し
たように、すなわち、図４〜図６に示すように、構成さ
れている。The part not shown is constructed as described above, that is, as shown in FIGS.
【００２１】次に、電気発火式イニシエータの製造につ
いて説明する。まず、ガラスエポキシで構成した基板２
１上に、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）合金の薄膜
（箔）（２２）を熱圧着で貼り付ける。そして、薄膜２
２に対して写真製版法によってエッチングを施し、導電
部ベース２２ａ、抵抗エレメント２２ｂを有した薄膜
（２２）の層を形成する。Next, the production of the electric ignition type initiator will be described. First, the substrate 2 made of glass epoxy
A thin film (foil) (22) of a nickel (Ni) -chromium (Cr) alloy is attached onto 1 by thermocompression bonding. And the thin film 2
2 is etched by photolithography to form a thin film (22) layer having a conductive portion base 22a and a resistance element 22b.
【００２２】次に、所定の抵抗値となるように抵抗エレ
メント２２ｂ部分にマスキング処理を施した後、無電解
ニッケルメッキ、さらに電解金メッキを行うことによ
り、導電部ベース２２ａ上にニッケルメッキ層２３ａ
と、金メッキ層２３ｂとからなる導電部２３を、抵抗エ
レメント２２ｂによって相互に接続された状態に形成す
る。さらに、市販のディスペンサを使用し、リフロー炉
用のペースト状の半田２４を塗布する。Next, the resistance element 22b is masked so as to have a predetermined resistance value, and then electroless nickel plating and electrolytic gold plating are performed to form a nickel plating layer 23a on the conductive portion base 22a.
And the gold-plated layer 23b are formed so that the conductive portion 23 is connected to each other by the resistance element 22b. Further, using a commercially available dispenser, paste-like solder 24 for the reflow furnace is applied.
【００２３】なお、ペースト状の半田２４の塗布量は、
メッキ部分の全体にリフロー後の半田２４を拡散させる
ため、１ｍｍ2当たり２ｍｇ〜６ｍｇ（リフロー後の半
田量）とした。このような塗布量にするのは、リフロー
後の半田量が１ｍｍ2当たり２ｍｇ以下になると、リフ
ロー炉で焼成後の半田２４が抵抗エレメント２２ｂ近傍
の金メッキ層２３ｂ部分まで、すなわち、金メッキ層２
３ｂ全体を覆うことができず、好ましくない。また、リ
フロー後の半田量が１ｍｍ2当たり６ｍｇを越えると、
過剰な半田２４が半田ボールとなり、好ましくない。The amount of paste-like solder 24 applied is
In order to diffuse the solder 24 after reflow over the entire plated portion, the amount was 2 mg to 6 mg per 1 mm 2 (the amount of solder after reflow). The amount of application is such that when the amount of solder after reflow becomes 2 mg or less per 1 mm 2 , the solder 24 after firing in the reflow furnace reaches the gold plating layer 23b near the resistance element 22b, that is, the gold plating layer 2
It is not preferable because the whole 3b cannot be covered. If the amount of solder after reflow exceeds 6 mg per 1 mm 2 ,
Excessive solder 24 becomes a solder ball, which is not preferable.
【００２４】上記のようにペースト状の半田２４を塗布
した後、リフロー炉で焼成を行い、半田２４を介して端
子１２と導電部２３とを機械的、電気的に接続する。次
に、基板２１の、抵抗エレメント２２ｂを中心とした上
面に点火薬３１を塗布して乾燥させる。そして、金属ケ
ース４１内に、所定量のホウ素（Ｂ）を主成分とする着
火薬５１の粉末を充填した後、着火薬５１で点火薬３１
を覆うように、ガラスハーメチック１１を金属ケース４
１内へ入れてかしめた後、レーザー溶接で固定する。After the paste-like solder 24 is applied as described above, firing is performed in a reflow furnace to mechanically and electrically connect the terminal 12 and the conductive portion 23 via the solder 24. Next, the ignition charge 31 is applied to the upper surface of the substrate 21 centering on the resistance element 22b and dried. Then, the metal case 41 is filled with a predetermined amount of powder of the ignition powder 51 containing boron (B) as a main component, and then the ignition powder 51 is charged with the ignition powder 31.
Glass hermetic 11 to cover the metal case 4
After putting in 1 and caulking, it is fixed by laser welding.
【００２５】このように構成したこの発明の一実施形態
の電気発火式イニシエータ１においても、例えば事故な
どによって車両に所定以上の衝撃力が作用すると、その
衝撃を検出した衝撃センサからの出力信号が一対の端子
１２を介して抵抗エレメント２２ｂに与えられ、抵抗エ
レメント２２ｂがジュール熱により発熱する。この抵抗
エレメント２２ｂの発熱温度が所定温度になると、この
抵抗エレメント２２ｂに接する点火薬３１が点火し、点
火薬３１によって着火薬５１、さらにガス発生剤が順次
燃焼することにより、その燃焼ガスがシートベルトの急
速引込手段や、エアバッグの急速ガス充填手段を作動さ
せるために供給される。In the electric ignition type initiator 1 according to the embodiment of the present invention configured as above, when an impact force of a predetermined amount or more is applied to the vehicle due to an accident or the like, an output signal from the impact sensor that detects the impact is output. It is given to the resistance element 22b through the pair of terminals 12, and the resistance element 22b generates heat by Joule heat. When the heat generation temperature of the resistance element 22b reaches a predetermined temperature, the ignition charge 31 in contact with the resistance element 22b is ignited, and the ignition charge 51 and further the gas generating agent are sequentially burned by the ignition charge 31, so that the combustion gas is discharged into the sheet. It is supplied to activate the rapid retraction means of the belt and the rapid gas filling means of the airbag.
【００２６】上述したように、発明の一実施形態によれ
ば、半田２４が、抵抗エレメント２２ｂに接続される導
電部２３の接続部分となる縁まで覆っているので、一対
の端子１２に供給された電流をロスさせることなく抵抗
エレメント２２ｂに供給し、電気エネルギーを熱エネル
ギーに変換させることができる。したがって、点火薬３
１を点火するための抵抗エレメント２２ｂの発熱時間が
短くなるので、鉛を使用しない火薬でも、所定の作動時
間を得ることができる。この結果、この発明の一実施形
態によれば、作動応答時間を短縮することができるとと
もに、作動応答性のばらつきを少なくすることができ
る。As described above, according to the embodiment of the invention, since the solder 24 covers the edge which becomes the connection portion of the conductive portion 23 connected to the resistance element 22b, the solder 24 is supplied to the pair of terminals 12. The electric current can be supplied to the resistance element 22b without loss and the electric energy can be converted into heat energy. Therefore, the ignition charge 3
Since the heat generation time of the resistance element 22b for igniting No. 1 is shortened, a predetermined operation time can be obtained even with lead powder-free explosives. As a result, according to the embodiment of the present invention, it is possible to shorten the operation response time and reduce the variation in the operation response.
【００２７】また、ニッケル−クロム合金の薄膜（２
２）をエッチングすることによって抵抗エレメント２２
ｂを形成したので、生産性の点で有利であり、また、抵
抗エレメント２２ｂの抵抗を所望の値に精度よく設定す
ることができる。そして、導電部２３をニッケルメッキ
層２３ａと、金メッキ層２３ｂとで構成したので、ニッ
ケルメッキ層２３ａで金メッキ層を２３ｂを導電部ベー
ス部２２ａに強固に接続することができ、また、金メッ
キ層２３ｂで半田２４の濡れ性を確保することができ
る。さらに、点火薬３１を、鉛を使用しない、ジルコニ
ウムおよび酸化剤の混合物を主成分とする火薬にしたの
で、環境対策を考慮した電気発火式イニシエータ１とす
ることができる。Further, a thin film of nickel-chromium alloy (2
2) by etching the resistive element 22
Since b is formed, it is advantageous in terms of productivity, and the resistance of the resistance element 22b can be accurately set to a desired value. Since the conductive portion 23 is composed of the nickel plating layer 23a and the gold plating layer 23b, the nickel plating layer 23a can firmly connect the gold plating layer 23b to the conductive portion base portion 22a, and the gold plating layer 23b. Thus, the wettability of the solder 24 can be secured. Furthermore, since the ignition charge 31 is an explosive which does not use lead and has a mixture of zirconium and an oxidizer as a main component, the electric ignition type initiator 1 in consideration of environmental measures can be obtained.
【００２８】この結果、シートベルトの急速引込手段
や、エアバッグの急速ガス充填手段を応答性よく作動さ
せることができることにより、極短い時間内にエアバッ
グよりも先にシートベルトを作動させる、といった制御
も容易になる。As a result, the rapid retracting means of the seat belt and the rapid gas filling means of the airbag can be operated with good response, so that the seat belt is activated before the airbag within an extremely short time. Control is also easy.
【００２９】図２および図３はこの発明の一実施形態で
ある電気発火式イニシエータと、従前の電気発火式イニ
シエータとの性能試験結果を比較して示す図である。な
お、図２は初期状態のものであり、図３は、以下に示す
ような環境試験を行った後のものである。FIGS. 2 and 3 are views showing performance test results of an electric ignition type initiator according to an embodiment of the present invention and a conventional electric ignition type initiator in comparison with each other. Note that FIG. 2 shows an initial state, and FIG. 3 shows an environmental test as shown below.
【００３０】〈環境試験〉
落下試験 １．５ｍから４方向で５回づつ
コンクリート面に落下
サーマルショック試験 −３０℃と８５℃ １０００サ
イクル
スイープ試験 １０Ｈｚ〜２５Ｈｚ往復５分の
ログスイープにて上下４Ｇで２４ｈ、左右２．６Ｇで２
４ｈ、前後１．６Ｇで２４ｈ
高温高湿通電試験 ８０℃、９５％ＲＨ ５０ｍＡ
１０００ｈ<Environmental test> Drop test Drop from 1.5m to the concrete surface 5 times in 4 directions 5 times Thermal shock test -30 ° C and 85 ° C 1000 cycle sweep test 10Hz-25Hz Reciprocating 5 minutes log sweep up and down 4G. 24h, left and right 2.6G 2
4h, before and after 1.6G 24h High temperature and high humidity current test 80 ℃, 95% RH 50mA
1000h
【００３１】図２および図３から明らかなように、この
発明の一実施形態の電気発火式イニシエータ１において
は、従前のものに比べて、同一電流値における作動時間
が短縮しており、応答性の点で明らかに優れている。ま
た、ばらつきに関しては標準偏差が約１／２になってお
り、信頼性の面でも明らかに優れている。さらに、環境
試験を行った後においても、平均値およびばらつきに差
が現れなかった。As is apparent from FIGS. 2 and 3, in the electric ignition type initiator 1 of the embodiment of the present invention, the operating time at the same current value is shortened as compared with the conventional one, and the responsiveness is improved. Is clearly superior in terms of. Further, regarding the variation, the standard deviation is about 1/2, which is clearly superior in terms of reliability. Furthermore, no difference appeared in the average value and the variation even after the environmental test.
【００３２】さらに、この発明の一実施形態の電気発火
式イニシエータ１によれば、基板２１の上面に設けたニ
ッケル−クロム合金の薄膜（２２）にエッチングを施す
ことによって抵抗エレメント２２ｂを箔状に構成してい
るため、金属ワイヤを端子１２に対して個別に接続する
ものに比べて生産性、特に、量産性の点で優れるばかり
か、接続信頼性の点でも有利となる。Further, according to the electric ignition type initiator 1 of the embodiment of the present invention, the resistive element 22b is foil-shaped by etching the nickel-chromium alloy thin film (22) provided on the upper surface of the substrate 21. Since it is configured, not only is it superior in productivity, particularly in mass productivity, but also in connection reliability as compared with the case where metal wires are individually connected to the terminals 12.
【００３３】また、ニッケル−クロム合金の薄膜（２
２）を使用した従前技術は機械的に電端子１２と導電部
２３とを半田２４で接続するのみのため、良導体の半田
２４と抵抗エレメント２２ｂの間に不安定な抵抗部が存
在し、抵抗のばらつきが大きくなっていたが、この発明
の一実施形態の電気発火式イニシエータ１によれば、半
田ペーストの塗布量を制御し、半田２４領域を導電部２
３の上面全体に広げており、応答性、ばらつきに著しく
優れている。Further, a nickel-chromium alloy thin film (2
The conventional technique using 2) only mechanically connects the electric terminal 12 and the conductive portion 23 with the solder 24. Therefore, there is an unstable resistance portion between the good conductor solder 24 and the resistance element 22b, and However, according to the electric ignition type initiator 1 of the embodiment of the present invention, the application amount of the solder paste is controlled and the solder 24 area is set to the conductive portion 2.
It is spread over the entire upper surface of No. 3 and has excellent responsiveness and variation.
【００３４】上記した実施形態では、基板２１と薄膜
（２２）との間を熱圧着もしくは接着剤により貼り付け
るようにしているため、基板２１として耐熱性を考慮す
る必要がなく、コンポジットプラスチックなどの安価な
材質を適用してコストの低減を図ることが可能になるも
のの、セラミック基板などの耐熱性に優れる基板を用い
てもよい。In the above-described embodiment, since the substrate 21 and the thin film (22) are bonded by thermocompression bonding or an adhesive, it is not necessary to consider the heat resistance of the substrate 21, and a composite plastic or the like is used. Although it is possible to reduce the cost by applying an inexpensive material, a substrate having excellent heat resistance such as a ceramic substrate may be used.
【００３５】また、ニッケル−クロム合金の薄膜（２
２）にエッチングを施して抵抗エレメント２２ｂを形成
したが、ニッケル−クロム合金のイオン蒸着で蒸着膜を
多層に積層して構成したり、他の金属（合金を含む）の
薄膜をエッチングして形成してもよい。さらに、導電部
２３を無電解ニッケルメッキのニッケルメッキ２３ａ
と、電解金メッキの金メッキ層２３ｂとで構成したが、
ニッケルをイオン蒸着した後に金をイオン蒸着した各層
で導電部２３を構成したり、他の金属（合金を含む）で
形成してもよい。Further, a nickel-chromium alloy thin film (2
The resistance element 22b was formed by etching 2), but it is formed by stacking vapor deposition films in multiple layers by ion vapor deposition of a nickel-chromium alloy, or by etching a thin film of another metal (including alloy). You may. Further, the conductive portion 23 is formed by electroless nickel plating nickel plating 23a.
And the gold plating layer 23b of electrolytic gold plating,
The conductive portion 23 may be formed of each layer in which nickel is ion-deposited and then gold is ion-deposited, or may be formed of another metal (including alloy).
【００３６】このようにイオン蒸着で各部を構成する
と、ニッケル−クロム合金の薄膜（２２）にエッチング
を施して形成した場合に対し、コスト面で不利になる
が、抵抗エレメント２２ｂの抵抗の精度を向上させるこ
とができるととも、抵抗エレメント２２ｂおよび各層２
３ａ，２３ｂの厚さの均一化を図ることができる。When each part is constructed by ion deposition in this way, it is disadvantageous in cost as compared with the case where the nickel-chromium alloy thin film (22) is formed by etching, but the accuracy of resistance of the resistance element 22b is improved. The resistance element 22b and each layer 2 can be improved.
The thickness of 3a and 23b can be made uniform.
【００３７】次に、環境問題を考慮し、導電性接続体と
して鉛を含まない半田２４を利用したが、鉛を含む半田
２４、または、導電性接着剤であってもよい。また、導
電部２３を構成するメッキは半田２４の濡れ性に支障を
きたさない金属（合金を含む）であればよいが、鉛を含
まない半田２４を使用する場合は、メッキの最上部を金
で構成するのが望ましい。さらに、着火薬５１としてホ
ウ素を主成分とするものを使用したが、火薬で一般的に
着火薬として用いられるもの、例えばチタンと酸化剤と
の混合物を主成分とする火薬、その他の火薬を使用する
ことができる。Next, in consideration of environmental problems, the solder 24 containing no lead is used as the conductive connecting member, but the solder 24 containing lead or a conductive adhesive may be used. Further, the plating forming the conductive portion 23 may be any metal (including alloy) that does not hinder the wettability of the solder 24. However, when the lead-free solder 24 is used, the uppermost portion of the plating is gold. It is desirable to configure with. Further, as the ignition powder 51, one containing boron as a main component was used, but one generally used as an ignition powder in the powder, for example, a powder containing a mixture of titanium and an oxidizer as a main component, and other powders are used. can do.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、導電性接続が、抵抗エレメントに接続される導電部
の接続部分となる縁まで覆っているので、一対の端子に
供給された電流をロスさせることなく抵抗エレメントに
供給し、電気エネルギーを熱エネルギーに変換させるこ
とができる。したがって、火薬を点火するための抵抗エ
レメントの発熱時間が短くなるので、作動応答時間を短
縮することができるとともに、作動応答性のばらつきを
少なくすることができる。As described above, according to the present invention, the conductive connection covers up to the edge of the conductive portion connected to the resistance element, which is the connection portion, so that the current supplied to the pair of terminals is reduced. Can be supplied to the resistance element without loss, and electric energy can be converted into heat energy. Therefore, since the heat generation time of the resistance element for igniting the explosive is shortened, the operation response time can be shortened and the variation in the operation response can be reduced.
【００３９】また、金属の薄膜をエッチングすることに
よって抵抗エレメントを形成したので、抵抗エレメント
の抵抗を所望の値に精度よく設定することができる。そ
して、導電部の最上部を金メッキ層とし、または、導電
部をニッケルメッキ層と金メッキ層とで構成したので、
金メッキ層で半田の濡れ性を確保することができる。ま
た、ニッケル層および金層、または、薄膜をイオン蒸着
で形成したので、各層の厚さの均一化を図ることができ
るとともに、抵抗エレメントの抵抗の精度を向上させる
ことができる。さらに、火薬を、鉛を使用しないジルコ
ニウムおよび酸化剤の混合物を主成分とする火薬にした
ので、環境対策を考慮した電気発火式イニシエータとす
ることができる。Since the resistance element is formed by etching the metal thin film, the resistance of the resistance element can be accurately set to a desired value. And, since the uppermost part of the conductive part is a gold-plated layer, or the conductive part is composed of a nickel-plated layer and a gold-plated layer,
The gold plating layer can secure the wettability of the solder. Further, since the nickel layer and the gold layer or the thin film is formed by ion deposition, the thickness of each layer can be made uniform and the accuracy of the resistance of the resistance element can be improved. Furthermore, since the explosive is mainly composed of a mixture of lead-free zirconium and an oxidizer, it can be an electric ignition type initiator in consideration of environmental measures.
【図１】この発明の一実施形態である電気発火式イニシ
エータにおける導電部および抵抗エレメントの部分の拡
大断面図である。FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a conductive portion and a resistance element portion in an electric ignition type initiator according to an embodiment of the present invention.
【図２】初期状態における電気発火式イニシエータの性
能試験結果を従来例と比較して示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a result of a performance test of an electric ignition type initiator in an initial state in comparison with a conventional example.
【図３】環境試験を行った後における電気発火式イニシ
エータの性能試験結果を従来例と比較して示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a performance test result of an electric ignition type initiator after performing an environmental test in comparison with a conventional example.
【図４】電気発火式イニシエータの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of an electric ignition type initiator.
【図５】図４に示した電気発火式イニシエータの要部を
示す斜視図である。5 is a perspective view showing a main part of the electric ignition type initiator shown in FIG. 4. FIG.
【図６】図５に示した導電部および抵抗エレメントの部
分を示す拡大平面図である。6 is an enlarged plan view showing a portion of a conductive portion and a resistance element shown in FIG.
【図７】従来の電気発火式イニシエータにおける導電部
および抵抗エレメントの部分の拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a conductive portion and a resistance element portion in a conventional electric ignition type initiator.
１ 電気発火式イニシエータ １１ ガラスハーメチック １２ 端子 ２１ 基板 ２２ 薄膜 ２２ａ 導電部ベース ２２ｂ 抵抗エレメント ２３ 導電部 ２３ａ ニッケルメッキ層 ２３ｂ 金メッキ層 ２４ 半田（導電性接続体） ３１ 点火薬 ４１ 金属ケース ５１ 着火薬 1 Electric ignition type initiator 11 glass hermetic 12 terminals 21 board 22 thin film 22a Conductor base 22b Resistance element 23 Conductive part 23a Nickel plating layer 23b Gold plating layer 24 Solder (conductive connection) 31 Ignition 41 metal case 51 Ignition powder
Claims (7)
れた一対の端子に供給される電気信号により、前記一対
の端子の間を接続する抵抗エレメントを発熱させ、この
抵抗エレメントの発熱によって火薬を燃焼させる電気発
火式イニシエータにおいて、 前記導電性接続体は、前記抵抗エレメントに接続される
前記各導電部の接続部分となる縁まで覆っている、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。1. A resistance element connecting between the pair of terminals is caused to generate heat by an electric signal supplied to the pair of terminals connected to the corresponding conductive portion by a conductive connector, and the resistance element generates heat. In the electric ignition type initiator for burning the explosive, the conductive connecting body covers up to an edge which is a connecting portion of each of the conductive portions connected to the resistance element, The electric ignition type initiator, wherein:
タにおいて、 前記抵抗エレメントを、金属の薄膜にエッチングを施す
ことによって形成した、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。2. The electric ignition type initiator according to claim 1, wherein the resistance element is formed by etching a thin metal film.
火式イニシエータにおいて、 前記各導電部の下の導電部ベースおよび前記抵抗エレメ
ントを、ニッケル−クロム合金の薄膜にエッチングを施
すことによって形成し、 前記各導電部ベース上の前記導電部は、最上部が金メッ
キ層とされ、 前記導電性接続体は、鉛を含まないものである、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。3. The electric ignition type initiator according to claim 1, wherein the conductive base and the resistive element under each conductive part are formed by etching a thin film of a nickel-chromium alloy. The conductive parts on each of the conductive part bases have a gold plated layer at the uppermost part, and the conductive connecting body does not contain lead. An electric ignition type initiator, characterized in that:
タにおいて、 前記導電部は、前記導電部ベース上のニッケルメッキ層
と、このニッケルメッキ層上の前記金メッキ層とで構成
されている、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。4. The electric ignition type initiator according to claim 3, wherein the conductive portion includes a nickel plating layer on the conductive portion base and the gold plating layer on the nickel plating layer. An electric ignition type initiator.
タにおいて、 前記導電部は、前記導電部ベース上のニッケル層と、こ
のニッケル層上の金層とで構成され、 前記ニッケル層および前記金層を、イオン蒸着で形成し
た、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。5. The electric ignition type initiator according to claim 3, wherein the conductive portion includes a nickel layer on the conductive portion base and a gold layer on the nickel layer, and the nickel layer and the gold layer. An electric ignition type initiator, wherein the layer is formed by ion vapor deposition.
記載の電気発火式イニシエータにおいて、 前記薄膜を、イオン蒸着で形成した、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。6. The electric ignition type initiator according to claim 2, wherein the thin film is formed by ion vapor deposition.
記載の電気発火式イニシエータにおいて、 前記火薬は、ジルコニウムおよび酸化剤の混合物を主成
分とする、 ことを特徴とする電気発火式イニシエータ。7. The electric ignition type initiator according to claim 1, wherein the explosive is mainly composed of a mixture of zirconium and an oxidizer. initiator.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007024327A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Matsuo Electric Co Ltd | Igniter for electric ignition device |
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| JP2001116495A (en) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Showa Kinzoku Kogyo Kk | Electrically firing initiator |
| JP2001194094A (en) * | 1999-11-05 | 2001-07-17 | Livbag Snc | Ignition-initiating agent with photo etching filament prevented from static discharging |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270257A patent/JP4636751B2/en not_active Expired - Lifetime
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