JP3003107U - プリテンショナの起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化及びコストダウンが可能なシートベル
トのプリテンショナの起動装置を提供する。 【構成】 スクイブを有し該スクイブへの通電により起
動される車両のシートベルトプリテンショナの起動装置
であって、基板５の一方の面にコネクタ４を立設し、他
方の面にコンデンサＣ１と衝突センサＴＳとを立設し、
前記コネクタ４の入力端子を経て供給される電気を前記
コンデンサＣ１に蓄積し、前記衝突センサＴＳが衝突を
検知すると、前記コンデンサＣ１から前記コネクタ４の
出力端子に電気を流すようにしたバックアップ回路を前
記基板５に形成してなる一括体１と、該一括体１の外部
形状に略沿った内部形状を有し該一括体１が前記コネク
タ４部が突出するように収納されるケース６とを備え、
該ケース６と前記一括体１との空隙を樹脂１４で充填し
てなるものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の乗員保護用シートベルトのプリテンショナ起動装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の乗員保護装置として周知のエアバッグの他、このエアバッグとともに シートベルトのプリテンショナが使用される場合がある。このプリテンショナは 、衝突時にシートベルトを火薬を用いて瞬時に緊縛し、乗員が前方に放り出され ないようにして保護するものである。この衝突を検知して該火薬を点火するのに 、機械式と電気式とがある。機械式の場合は、起動装置は、前記火薬と衝突セン サとが一体的に配置され、該衝突センサに内蔵された着火ピンの衝突により前記 火薬を点火するものである。一方、電気式の場合は、前記火薬とスクイブが一体 的に配置され、該火薬はスクイブにより点火され、スクイブは別個に設置された 起動装置からの通電により発火するようになっている。この起動装置は、車載バ ッテリから供給される電気を蓄積するバックアップ回路、該バックアップ回路と スクイブとの間に設けられるスイッチ手段、車両の適所に設置される加速度セン サ、該加速度センサの出力から衝突を判断して前記スイッチ手段を導通させる衝 突判断回路等で構成され、車両が衝突すると衝突判断回路がこれを検知してスイ ッチ手段を導通させ、スクイブにバックアップ回路の電気を供給するようになっ ている。そして通常、信頼性を高めるため該起動装置には診断回路等が併置され る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、最近エアバッグを搭載しない自動車の安全向上対策として上述のプ リテンショナのみを単独で使用しようとする動向がある。これは、エアバッグの ように乗員の万全な保護を目的とするものではなく、簡易な保護を目的とするも のである。従って、この目的に沿った簡易なプリテンショナの起動装置が要望さ れることとなった。しかしながら、上述の従来の起動装置は、比較的複雑かつ大 型であり、充分この要望に応えることができないという問題があった。

【０００４】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、小型化及びコストダウンが可能なプリテンショナの 起動装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案のプリテンショナの起動装置は、スクイブを 有し該スクイブへの通電により起動される車両の乗員保護用シートベルトのプリ テンショナの起動装置であって、 基板の一方の面にコネクタを立設し、他方の面にコンデンサと衝突センサとを 立設し、前記コネクタの入力端子を経て供給される電力を前記コンデンサに蓄積 し、前記衝突センサが衝突を検知すると、前記コンデンサから前記コネクタの出 力端子に通電するようにしたバックアップ回路を前記基板に形成してなる一括体 と、 該一括体の外部形状に略沿った内部形状を有し且つ該一括体が前記コネクタ部 が突出するように収納されるケースとを備え、 該ケースと前記一括体との空間を樹脂で充填してなるものである。

【０００６】 また、前記ケースの一方が開放されており、前記基板には、樹脂充填時の気泡 の脱出を容易にする脱気孔が設けられているものとすることもできる。

【０００７】 また、前記ケースは、基板のコネクタが配置された部分の背面で基板に当接す る突起が設けられているものとすることもできる。

【０００８】 また、前記ケースは硬質樹脂製であり且つ車両への取付部に、取付部材が貫通 し該取付部材により車両に連結される円筒状の金属製振動伝達部材が固設されて いるものとすることもできる。

【０００９】 また、前記衝突センサが、車両の衝突時に慣性力により飛翔する慣性体と、該 慣性体との接触により閉成する接点とを有するものであるとすることもできる。

【００１０】 また、前記衝突センサは、一端が接点を形成し他端は外部に導出されて基板に 固着される接合端子を有し、該接合端子は、前記外部導出部分に曲げ部を形成し て弾性を保持させてなるものとすることもできる。

【００１１】 また、前記衝突センサは、慣性体と接点を内包する筒状部と、該筒状部の一端 から半径方向に突出するように前記接点から導出される接続端子を保持した突出 部とからなり、 該衝突センサは、前記筒状部を抱持する第１保持部と前記突出部を挟持する第 ２保持部と基板に挿入される爪部とからなる保持部材により基板に取り付けられ ているものとすることもできる。

【００１２】 また、前記スクイブが複数個並列に設けられ、衝突センサと出力端子との間に それぞれ所定の抵抗を設けたものとすることもできる。

【００１３】

【作用】

起動装置をバックアップ回路と衝突センサで構成し、従来のように衝突判断回 路や診断回路等を含まないので簡単な構成となる。また、衝突センサとして電気 機械式センサを採用できるので、１個の衝突センサに複数のスクイブを接続する ことができる。さらに、バックアップ回路部品を基板に配置した一括体を、その 形状に沿ったケースに収納し、樹脂で充填（ポッティング）すると、重量があり コネクタ着脱時に外力が加わる当該回路部品が充填された樹脂によりケースと一 体化されるので、基板やこれへの取付構造等に強度が不要となり、その分小型化 される。

【００１４】 また、ケースの一方が開放されている場合に、基板に、樹脂の充填時にケース 内に残留する気泡が脱出する脱気孔を設けると、容易かつ確実に樹脂を充填する ことができる。

【００１５】 また、ケースに、基板のコネクタが配置された部分の背面に当接する突起を設 けると、該突起が、コネクタ装着時の外力を支え、基板の破損を防止する。

【００１６】 また、ケースが樹脂製である場合には、これを硬質性樹脂となし、車両への取 付部に、取付部材が貫通し該取付部材により車両に連結される円筒状の金属製振 動伝達部材を固設すると、金属製振動伝達部材が車両からの衝突速度を確実にケ ース（ひいては衝突センサ）に伝達し正常な衝突検知を可能にする。

【００１７】 また、衝突センサを、車両の衝突時に慣性力により飛翔する慣性体と該慣性体 との接触により閉成する接点とを有するものとすると、１個の衝突センサで複数 のスクイブを着火させることができ、かつ着火ピンによる機械式の衝突センサに 比べてトリガ出力を早くすることができる。

【００１８】 また、衝突センサが、一端が接点を形成し他端は外部に導出されて基板に固着 される接合端子を有し、該接合端子が、前記外部導出部分に曲げ部を形成して弾 性を保持させてなるものとすると、該曲げ部が、樹脂充填前においては、衝突セ ンサの基板に対する相対変位を吸収し、樹脂充填後においては、熱応力を吸収し て基板又はこれとの接合部の破損を防止する。

【００１９】 また、衝突センサが、慣性体と接点とを内包する筒状部と、筒状部の一端から 半径方向に突出する突出部とを有するものである場合に、筒状部を抱く第１保持 部と、突出部を挟持する第２保持部と、基板に挿入される爪部と有する保持部材 により基板に取り付けると、筒状部の軸方向から保持部材に挿入して組み立てる ことができるので作業性がよく、かつ第１保持部と第２保持部とで軸方向の傾き を規制するので方向性のある衝突センサの傾きを確実に防止することができる。

【００２０】 また、スクイブが複数個並列に設けられる場合に、衝突センサと各出力端子と の間にそれぞれ所定の抵抗を設けると、プリテンショナのスクイブのバラツキを 補償して各スクイブに均等に電気を供給することができる。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のプ リテンショナの起動装置のバックアップ回路の構成を示す回路図、図２は機械的 構造及び組立手順を示す斜視図、図３は樹脂の充填状態を示す図１のＡ─Ａ断面 図、図４は気泡の脱気孔を示す側面図、図５は基板を受ける突起を示す断面図、 図６は取付部の構造を示す部分断面図、図７は衝突センサの接合端子部の曲げ部 を示す断面図、図８は衝突センサの保持部材を示す外観図である。

【００２２】 まず図１に基づき電気回路の構成を説明する。２は車載バッテリである。４ａ はイグニッションスイッチＩＧを介して該車載バッテリ２に接続される入力端子 であり、プラス端子（＋Ｂ）ａ、マイナス端子（ＧＮＤ）ｂを有している。３は 該入力端子４ａに接続され車載バッテリ２から供給される電気を蓄積するバック アップ回路であり、バックアップコンデンサＣ１、充電抵抗Ｒ１、過電圧防止用 のツェナーダイオードＤ３、逆電圧阻止用のダイオードＤ１、Ｄ２からなる。Ｔ Ｓはバックアップ回路３のプラス側にスイッチ手段として接続される電気機械式 の衝突センサであり、後述するように常開接点Ｓ１を有するボールインチューブ 方式のものである。４ｂは出力端子であり、並列な２対のプラス端子及びマイナ ス端子ｃ・ｄ、ｅ・ｆを有し、入力側はプラス端子ガ衝突センサＴＳとマイナス 端子がバックアップ回路３と接続されており、出力側は２対の端子ｃ・ｄ、ｅ・ ｆがプリテンショナＰ１、Ｐ２のスクイブＱ１、Ｑ２にそれぞれ接続されるよう になっている。前記入力端子４ａ及び出力端子４ｂはコネクタ４として一体化さ れている。これらコネクタ４、バックアップ回路３、衝突センサＴＳからなる電 気回路１はプリント基板５（基板）に配置される。なお、衝突センサＴＳと各出 力端子ｃ、ｅとの間（符号ｇ、ｆの箇所）にそれぞれ所定の抵抗を設けてもよい 。このようにすると、１つのスクイブが短絡した場合でも他方のスクイブに安定 的に電流を供給することができる。このように、本回路は衝突判断回路、診断回 路を含まないため従来と比べて小型化できる。

【００２３】 つぎに、この電気回路の作動を説明する。バックアップ回路３は車載バッテリ ２から供給される電気を蓄積し、衝突時に車載バッテリ２からの電気供給が絶た れてもスクイブＱ１、Ｑ２に電気を供給できるようになっている。車両の衝突が 発生すると後述するように慣性体が移動して接点Ｓ１を閉じスクイブＱ１、Ｑ２ にバックアップ回路３の電気を供給する。この通電により、スクイブＱ１、Ｑ２ が加熱されて発火し、プリテンショナに内蔵されている火薬に点火して該プリテ ンショナを作動させる。

【００２４】 つぎに、本起動装置の機械的構造及び組立手順を図２及び図３に基づき説明す る。図２（ａ）、（ｂ）において、バックアップコンデンサＣ１等のバックアッ プ回路、衝突センサＴＳ、コネクタ４からなる電気回路はプリント基板５にハン ダ付けにより実装され一括体１とされる。この場合、コネクタ４を除く他の部品 は同一面に配置され、コネクタ４のみ反対面に配置される。また、コネクタ４は ネジ４１で、衝突センサＴＳは保持部材１３で機械的にも固定される。なお、プ リント基板５は、フィルム等のフレキシブル基板を用いることもできる。

【００２５】 図２（ｃ）において、ケース６はＰＢＴ、ナイロン等の硬質樹脂からなり、図 示するように一括体１の外部形状に沿った内部形状を有し一方が開放されている 。ケース内部には受け部１０〜１２等が設けられ、この部分でプリント基板５を 位置決めするようになっている。９の突起は後述するコネクタの受け部である。 ケース６には耳状の車両への取付部７、７が設けられ、後述する金属製の振動伝 達部材８、８が設けられている。

【００２６】 図２（ｄ）において、一括体１はコネクタ４を外部に向けた状態でケース６に 開放側から挿入され、コネクタ４が外部に突出して状態で収納された後、ポリブ タジエン、ウレタン等のポッティング用樹脂１４が注入される。図３は、取付時 の姿勢で本起動装置を示した断面図であり、注入された樹脂１４はコネクタ４を 残して他の部品ＴＳ、Ｃ１を全て埋めるように、一括体とケース６との空隙に充 填される。これにより、一括体とケース６が一体化されるので個々の部品にさほ ど強度が要求されない。また、工程を簡略化できるとともに、バックアップ回路 部品はケース６により、湿気、ゴミ、熱等から保護される。

【００２７】 図４において、基板５の要所には脱気孔１６〜２０が設けられており、これに より、樹脂が充填される際、ケース内に残留する気泡の脱出が容易となり、樹脂 の充填が確実に行われる。

【００２８】 図５において、ケース６の内部にはプリント基板５の受け部１１、１２、２１ と同一面上に受け部９ａを有する突起９が設けられており、点線で図示するよう に、この部分でプリント基板５のコネクタ４が配置された部分の背面を支持する ようになっている。これにより、コネクタ４に相手方のコネクタ２２を挿着する 際の外力が突起９で受け止められ、プリント基板５が破損するのが防止される。

【００２９】 図６において、ケース６の車両への取付部分７には貫通孔７ａが設けられ、該 貫通孔７ａに、鉄等の金属からなる円筒状の振動伝達部材８が圧入されている。 この圧入に代えて、振動伝達部材８を挿入後接着等により固定しても構わない。 振動伝達部材８は、ボルト２４が挿入可能な内径を有しており、該振動伝達部材 ８にボルト２４が嵌挿されこの振動伝達部材８がナット２３によりブラケット２ ５に締結される。ブラケット２５は車両４０に固定されている。従って、衝突に よる振動はブラケット２５、振動伝達部材８、取付部７の順に伝達され、このよ うな樹脂製の取付部との締結においても、樹脂の応力緩和等による緩みの危険を 心配することなく、確実に振動を伝達することができる。

【００３０】 図７において、衝突センサＴＳは、ボールインチューブ方式機械電気式センサ であり、筒状部３５に軸方向にシリンダ２７が配置され、筒状部３５の一方の端 部に磁石２８が設けられ、シリンダ２７内にこれを移動自在な金属製のボール（ 慣性体）２６が常時は磁石２８に吸引されて当該端部に位置している。一方、筒 状部の他方の端部からは半径方向に内部に空間を有して突出部３６が突出し、該 突出部の先端部に設けられた固定部３４には所定間隔を有する一対のコンタクト ２９が設けられ、筒状部３５の中心に向けて延在している。該コンタクト２９の 先端部が図１の接点Ｓ１を形成し、車両が衝突すると、ボール２６が磁石２８の 吸引力を振り切って矢印３３方向に移動し、コンタクト２９に接触することによ り該接点Ｓ１が閉成されるようになっている。このように電気機械式の衝突セン サとすることにより上述の如く、１個の衝突センサで複数のスクイブを着火させ ることができ、かつ着火ピンによる機械式の衝突センサに比べてトリガ出力を早 くすることができる。

【００３１】 コンタクト２９は銅板等で形成され、接合端子部２９ａと一体成形されており 、該接合端子部２９ａは衝突センサＴＳから外部に導出され、途中に曲げ部３１ を有して先端がプリント基板５の部品挿入孔３３に挿入され、ハンダ付け（３２ ）されている。この曲げ部３１が弾性を保持することにより、樹脂充填前におい ては、衝突センサＴＳのプリント基板５に対する相対変位を吸収し、樹脂充填後 においては、熱応力を吸収するので、プリント基板５の破損や、ハンダ付け部３ ２の破損が防止される。

【００３２】 つぎに、衝突センサの基板への保持部材を図８に基づき説明する。図８におい て、保持部材１３は、ＰＢＴ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＰ等の樹脂からなり、衝突セ ンサＴＳの筒状部３５を抱持する所定幅の環状の第１保持部１３ａと、この第１ 保持部１３ａから筒状部３５の軸方向に延在し、衝突センサＴＳの突出部３６を 挟持する断面Ｕ字形の第２保持部１３ｂと、第２保持部１３ｂと反対方向に突出 し、基板に挿入される爪部１３ｃと有している。第２保持部は弾力性を有すると ともに、Ｂ─Ｂ断面図に示すように先端に内方突起部１３ｄを有し、突出部３６ が押し込まれると両側に開いて突出部３６を収容した後、これを弾力性により挟 持するようになっている。従って、図示するように、衝突センサＴＳを筒状部３ ５の軸方向（矢印３７）から保持部材１３に挿入するだけで保持部材１３に固定 することができるので作業性がよく、かつ第１保持部１３ａと第２保持部１３ｂ とで軸方向の傾きを規制するので方向性のある衝突センサＴＳの傾きを確実に防 止することができる。また、爪部１３ｃは、図２（ｂ）に示すように、先端が割 り形状になっており、基板５の部品挿入孔に挿入するだけで、弾性により固定で きるようになっている。

【００３３】

【考案の効果】

本考案のプリテンショナの起動装置は、上述のように、基板の一方の面にコネ クタを、他方の面にコンデンサと衝突センサとを立設し、これらの部品を含むバ ックアップ回路を前記基板に形成してなる一括体と、該一括体の外部形状に略沿 った内部形状を有し該一括体が前記コネクタ部が突出するように収納されるケー スとを備え、該ケースと前記一括体との空隙を樹脂で充填してなるものであるの で、小型化及び製作工程を簡略化することができ、大幅なコストダウンを図るこ とが可能となる。また、回路部品は樹脂内に埋設されるので、湿気、ゴミ及び急 激な温度変化等から保護され、信頼性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリテンショナの起動装置のバックア
ップ回路の構成を示す回路図、である。

【図２】本発明のプリテンショナの起動装置の機械的構
造及び組立手順を示す斜視図である。

【図３】本発明のプリテンショナの起動装置の樹脂の充
填状態を示す図１のＡ─Ａ断面図である。

【図４】本発明のプリテンショナの起動装置の気泡の脱
気孔を示す側面図である。

【図５】本発明のプリテンショナの起動装置の基板を受
ける突起を示す断面図である。

【図６】本発明のプリテンショナの起動装置の取付部の
構造を示す部分断面図である。

【図７】本発明のプリテンショナの起動装置の衝突セン
サの接合端子部の曲げ部を示す断面図である。

【図８】本発明のプリテンショナの起動装置の衝突セン
サの保持部材を示す外観図である。

【符号の説明】

Ｃ１ バックアップコンデンサ（コンデンサ） Ｐ１ プリテンショナ Ｐ２ プリテンショナ Ｑ１ スクイブ Ｑ２ スクイブ Ｓ１ 接点 ＴＳ 衝突センサ １ 一括体 ４ コネクタ ４ａ 入力端子 ４ｂ 出力端子 ５ プリント基板（基板） ６ ケース ７ 取付部 ８ 振動伝達部材 ９ 突起 １３ 保持部材 １３ａ 第１保持部 １３ｂ 第２保持部 １３ｃ 爪部 １４ 樹脂 １６〜２２ 脱気孔 ２６ 慣性体 ２９ コンタクト ２９ａ 接合端子部（接合端子） ３１ 曲げ部 ３５ 筒状部 ３６ 突出部

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクイブを有し該スクイブへの通電によ
   り起動される車両の乗員保護用シートベルトのプリテン
   ショナの起動装置であって、 基板の一方の面にコネクタを立設し、他方の面にコンデ
   ンサと衝突センサとを立設し、前記コネクタの入力端子
   を経て供給される電力を前記コンデンサに蓄積し、前記
   衝突センサが衝突を検知すると、前記コンデンサから前
   記コネクタの出力端子に通電するようにしたバックアッ
   プ回路を前記基板に形成してなる一括体と、 該一括体の外部形状に略沿った内部形状を有し且つ該一
   括体が前記コネクタ部が突出するように収納されるケー
   スとを備え、 該ケースと前記一括体との空間を樹脂で充填してなるプ
   リテンショナの起動装置。
2. 【請求項２】 前記ケースの一方が開放されており、前
   記基板には、樹脂充填時の気泡の脱出を容易にする脱気
   孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   プリテンショナの起動装置。
3. 【請求項３】 前記ケースは、基板のコネクタが配置さ
   れた部分の背面で基板に当接する突起が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のプリテンショナの起
   動装置。
4. 【請求項４】 前記ケースは硬質樹脂製であり且つ車両
   への取付部に、取付部材が貫通し該取付部材により車両
   に連結される円筒状の金属製振動伝達部材が固設されて
   いることを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナ
   の起動装置。
5. 【請求項５】 前記衝突センサが、車両の衝突時に慣性
   力により飛翔する慣性体と、該慣性体との接触により閉
   成する接点とを有するものであることを特徴とする請求
   項３に記載のプリテンショナの起動装置。
6. 【請求項６】 前記衝突センサは、一端が接点を形成し
   他端は外部に導出されて基板に固着される接合端子を有
   し、該接合端子は、前記外部導出部分に曲げ部を形成し
   て弾性を保持させてなることを特徴とする請求項３に記
   載のプリテンショナの起動装置。
7. 【請求項７】 前記衝突センサは、慣性体と接点とを内
   包する筒状部と、該筒状部の一端から半径方向に突出す
   るように前記接点から導出される接続端子を保持した突
   出部とからなり、 該衝突センサは、前記筒状部を抱持する第１保持部と前
   記突出部を挟持する第２保持部と基板に挿入される爪部
   とからなる保持部材により基板に取り付けられているこ
   とを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナの起動
   装置。
8. 【請求項８】 前記スクイブが複数個並列に設けられ、
   衝突センサと出力端子との間にそれぞれ所定の抵抗を設
   けたことを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナ
   の起動装置。