JP4916868B2

JP4916868B2 - 電気的な着火を利用する装置の組立方法

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Publication number: JP4916868B2
Application number: JP2006342118A
Authority: JP
Inventors: 愼吾小田
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US7614344B2; DE602007003548D1; US20080148983A1; EP1936320A1; EP1936320B1; JP2008151464A

Description

本発明は、エアバッグ装置等の電気的な着火を利用する装置の組立方法と、電気式点火器が有する２つの導電ピンの判別方法に関する。

電熱線（電気抵抗による発熱体）に通電するための２本の導電ピン（センターピンとアイレットピン）を有する電気式点火器又はそれを用いた点火器組立体では、通常、どちらの導電ピンに正負の電極を接続するかは決まっており、正負を間違えて接続すると不良品になってしまう。

図１により、公知の点火器組立体１０の構造を説明する。電気式点火器２０は、金属製の点火器カラー３０に対して樹脂３１で結合一体化されている。

電気式点火器２０では、センターピン２１ａは、ガラス部材２２により金属ヘッダ（アイレット）２３に対して絶縁されており、発熱体（ブリッジワイヤ）２４と接続されている。アイレットピン２１ｂは、アイレット２３に接続されており、アイレット２３を介して発熱体（ブリッジワイヤ）２４と接続されている。点火薬２６は、筒状スペーサ２５内において、発熱体（ブリッジワイヤ）２４と圧接されるように充填されており、アイレット２３と筒状スペーサ２５は、外側から金属製カバー２７に覆われており、これらは電気式点火器２０の着火部を構成している。さらに着火部の金属製カバー２７は、電気絶縁性を有する樹脂製カバー２８で覆われている。スペース２９は、リードワイヤを有するコネクタプラグの差し込み空間である。

図１に示すとおり、点火器組立体１０は、点火器２０と点火器カラー３０との間を樹脂３１でモールドされた構造のものであるため、外観上はセンターピン２１ａとアイレットピン２１ｂの判別はできない。

よって、従来は、Ｘ線投影により透視をすることにより、センターピン２１ａとアイレットピン２１ｂの判別を行っていたが、Ｘ線投影機が高価であること、Ｘ線ランプも高価であることから、維持費用が高くなり、それが製造コストにも反映されている。
特開２００１−１６５６００号公報特開２００６−３５９７０号公報

本発明は、点火器組立体及び電気式点火器が有する２本の導電ピンを判別することで、エアバッグ装置等の電気的な着火を利用する装置の信頼性を高めることができる、前記装置の組立方法を提供することを課題とする。

本発明は、点火器組立体及び電気式点火器が有する２本の導電ピンの判別方法を提供することを他の課題とする。

請求項１の発明は、課題の解決手段として、
電気的な着火を利用する装置に対して、点火器組立体を取り付ける工程を含む、前記装置の組立方法であって、
前記点火器組立体が、電源と接続するための第１導電ピンと第２導電ピンを有する電気式点火器を有しており、
前記第１導電ピン又は前記第２導電ピンを一端側の測定端子とし、前記点火器組立体が有する他部材を他端側の端子として、前記点火器組立体が有する誘電体を経由する２つの測定回路を形成し、
前記２つの測定回路に対して、別々に高周波を流して純抵抗及び／又はインピーダンスを測定し、測定された純抵抗及び／又はインピーダンスの大小関係から前記第１導電ピンと前記第２導電ピンを判別した後、前記点火器組立体を、前記第１導電ピンと前記第２導電ピンが予め定められた電源の電極に対応するようにして、前記装置に取り付ける、前記装置の組立方法を提供する。

市販の高周波抵抗測定装置を使用することで、容易に２つの導電ピンの正負を確認することができる。このため、Ｘ線投影機を用いた従来法と比べると、製造コストの引き下げができるようになる。

電気的な着火を利用する装置としては、自動車等の車両に搭載する乗員保護用のエアバッグ装置（エアバッグ用ガス発生器）やシートベルトプリテンショナー等の各種装置を挙げることができる。

点火器組立体としては、電気式点火器の下部（導電ピンの一部を含む）に樹脂を介してカラー部材を組み付けた点火器組立体や、前記点火器組立体のカラー部材にカップ部材を固定して電気式点火器とカップの間にガス発生剤を充填したガス発生器、即ち点火器組立体を有するガス発生器を挙げることができる。

請求項２の発明は、課題の他の解決手段として、前記誘電体が、前記電気式点火器の着火部を覆う電気絶縁カバーである、請求項１記載の組立方法を提供する。

請求項３の発明は、課題の他の解決手段として、前記誘電体が、金属製の点火器カラーと電気式点火器を結合一体化する樹脂である、請求項１記載の組立方法を提供する。

請求項４の発明は、他の課題の解決手段として、
電気式点火器を含む点火器組立体において、前記電気式点火器が有する第１導電ピンと第２導電ピンの判別方法であって、
前記第１導電ピン又は前記第２導電ピンを一端側の測定端子とし、前記点火器組立体が有する他部材を他端側の端子として、前記点火器組立体が有する誘電体を経由する２つの測定回路を形成し、
前記２つの測定回路に対して、別々に高周波を流して純抵抗及び／又はインピーダンスを測定し、測定された純抵抗及び／又はインピーダンスの大小関係から前記第１導電ピンと前記第２導電ピンを判別する方法を提供する。

請求項５の発明は、他の課題の他の解決手段として、前記誘電体が、前記電気式点火器の着火部を覆う電気絶縁カバーである、請求項４記載の第１導電ピンと第２導電ピンを判別する方法を提供する。

請求項６の発明は、他の課題の他の解決手段として、前記誘電体が、金属製の点火器カラーと電気式点火器を結合一体化する樹脂である、請求項４記載の第１導電ピンと第２導電ピンを判別する方法を提供する。

本発明の判別方法を適用すれば、点火器組立体が有する２本の導電ピンを容易にかつ従来法により低コストで判別することができる。このため、エアバッグ装置（エアバッグ用ガス発生器）やシートベルトプリテンショナー等の自動車安全装置の組立においても、２本の導電ピンを取り違えることなく、各導電ピンに対応する着火電源の電極に適合するように組み立てることができ、これらの装置に対する信頼性も向上される。

（１）図２の組立方法又は判別方法
図２（ａ）は、本発明の組立方法及び判別方法を説明するための点火器組立体の断面図とそれを含む高周波抵抗測定回路の概略図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す点火器組立体の高周波抵抗測定での等価回路図である。

点火器組立体１０は、図１の点火器組立体と同じものであり、電気式点火器２０の着火部（金属製カバー２７及びその内部）は、電気絶縁性を有する樹脂製カバー２８（電気絶縁カバー）で覆われている。

点火器組立体１０の高周波抵抗測定では、センターピン（第１導電ピン）２１ａを一端側の端子とし、他端側の端子を樹脂製カバー２８とする第１測定回路と、アイレットピン（第２導電ピン）２１ｂを一端側の端子とし、他端側の端子を樹脂製カバー２８とする第２測定回路を形成する。これらの回路では、樹脂製カバー２８とガラス部材２２が誘電体となる。

第１測定回路及び第２測定回路中には、高周波抵抗測定装置４０を配置する。高周波抵抗測定装置としては、実施例に記載のものを用いることができる。

高周波抵抗測定装置４０により、第１測定回路（樹脂製カバー２８とセンターピン２１ａ間）に高周波を流したとき、樹脂カバー（誘電体）２８はコンデンサーＣ_０となり、ガラス部材２２はコンデンサーＣ_１となり、ブリッジワイヤ２４は抵抗Ｒ_１（２Ω）となり、金属製カバー２７、アイレット２３、センターピン２１ａは抵抗のない導電体となる。

一方、高周波抵抗測定装置４０により、第２測定回路（樹脂製カバー２８とアイレットピン２１ｂ間）に高周波を流したとき、樹脂カバー（誘電体）２８はコンデンサーＣ_０となり、金属製カバー２７、アイレット２３、アイレットピン２１ｂは抵抗のない導電体となる。

このように第１測定回路と第２測定回路では、高周波が流れる経路及び回路構成が異なるため、高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）が異なり、適当な高周波の周波数を選択して測定することにより、測定される高周波抵抗に大小関係が生じる。よって、測定対象となる特定構造の点火器組立体（測定基準品）について、予め異なる周波数の高周波における高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）を測定して、第１測定回路と第２測定回路で測定された高周波抵抗に大小関係が生じる周波数の高周波を確認しておき、その周波数の高周波を用いて第１測定回路と第２測定回路の高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）を測定することで、第１測定回路及び第２測定回路の高周波抵抗の大小関係からセンターピン（第１導電ピン）とアイレットピン（第２導電ピン）を容易に判別することができる。

このようにして点火器組立体の２本の導電ピン（センターピンとアイレットピン）を判別した後、点火器組立体を公知のガス発生器（例えば、特開２００５−２２５２７４号公報に開示されたシートベルトのプリテンショナーに用いるガス発生器、特開２００１−１６５００号公報の図１、図６、図８に示された、点火器と金属製カラーの間に樹脂が介在され一体化された点火器組立体が組み込まれたエアバッグ用ガス発生器）に組み込み、更に前記ガス発生器を自動車安全装置（例えば、エアバッグ装置やシートベルトのプリテンショナー）に組み込んだ後、車両に搭載する。このとき、着火用電源（バッテリー）と点火器組立体の２本の導電ピンを接続する際、電極の正負の取り違えがなくなる。このため、最終的に組み立てられた自動車安全装置の信頼性も向上される。

（２）図３の組立方法又は判別方法
図３（ａ）は、本発明の組立方法及び判別方法を説明するための点火器組立体の断面図とそれを含む高周波抵抗測定回路の概略図、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す点火器組立体の高周波抵抗測定での等価回路図である。

図３（ａ）は、図１に示す点火器組立体１０の金属製カラー３０に金属製カップ３６の開口部３７が固定されており、金属製カップ３６内の空間には、ガス発生剤成型体３５が充填されている。

ガス発生器５０の高周波抵抗測定では、センターピン２１ａを一端側の端子とし、他端側の端子を金属製カップ３６とする第１測定回路と、アイレットピン２１ｂを一端側の端子とし、他端側の端子を金属製カップ３６とする第２測定回路を形成する。これらの回路では、樹脂３１とガラス部材２２が誘電体となる。

高周波抵抗測定装置４０により、第１測定回路（金属製カップ３６とセンターピン２１ａ間）に高周波を流したとき、ガラス部材２２はコンデンサーＣ_１となり、樹脂（センターピン２１ａと金属製カラー３０との間の樹脂）３１はコンデンサーＣ_３となり、ブリッジワイヤ２４は抵抗Ｒ_１（２Ω）となり、金属製カップ３６、金属製カラー３０、センターピン２１ａは抵抗のない導電体となる。

一方、高周波抵抗測定装置４０により、第２測定回路（金属製カップ３６とアイレットピン２１ｂ間）に高周波を流したとき、ガラス部材２２はコンデンサーＣ_１となり、樹脂（アイレットピン２１ｂと金属製カラー３０との間の樹脂）３１はコンデンサーＣ_２となり、ブリッジワイヤ２４は抵抗Ｒ_１（２Ω）となり、金属製カップ３６、金属製カラー３０、アイレットピン２１ｂは抵抗のない導電体となる。

このように第１測定回路と第２測定回路では、高周波が流れる経路（第１測定回路はコンデンサーＣ_３を流れる経路、第２測定回路はコンデンサーＣ_２を流れる経路）が異なるため、高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）が異なり、適当な高周波の周波数を選択して測定することにより、測定される高周波抵抗に大小関係が生じる。これは、図３（ａ）のガス発生器では、センターピン２１ａとアイレットピン２１ｂとはそれぞれ樹脂３１に覆われている部分で同方向に屈曲しており、その樹脂３１部分では、センターピン２１ａと金属製カラー３０との間の距離とアイレットピン２１ｂと金属製カラー３０との距離が異なるため、コンデンサーＣ_３とコンデンサーＣ_２のコンデンサー容量が異なることによる。

よって、測定対象となる特定構造の点火器組立体（測定基準品）について、予め異なる周波数の高周波における高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）を測定して第１測定回路と第２測定回路で測定された高周波抵抗に大小関係が生じる周波数の高周波を確認しておき、その周波数の高周波を用いて第１測定回路と第２測定回路の高周波抵抗（純抵抗及び／又はインピーダンス）を測定することで、第１測定回路及び第２測定回路の高周波抵抗の大小関係からセンターピン（第１導電ピン）とアイレットピン（第２導電ピン）を容易に判別することができる。

このようにしてガス発生器の２本の導電ピン（センターピンとアイレットピン）を判別した後、ガス発生器を公知の自動車安全装置（例えば、特開２００３−２６７１８６号公報に開示されたシートベルト用リトラクタのプリテンショナー）に組み込んで、更に前記ガス発生器をエアバッグ装置（例えば、シートベルトのプリテンショナー）に組み込んだ後、車両に搭載する。このとき、着火用電源（バッテリー）と点火器組立体の２本の導電ピンを接続する際、正負の取り違えがなくなる。このため、最終的に組み立てられた自動車安全装置の信頼性も向上される。

実施例１（図２の点火器組立体）
図２（ａ）、（ｂ）で示す２つの測定回路（第１測定回路と第２測定回路）を用意して、表１、表２に示すように周波数を変えたときの純抵抗値（Ω）とインピーダンス（Ω）を測定した。高周波抵抗測定装置として、アジレントテクノロジー社製の「Network Analyzer，型式8753ES，周波数レンジ：30kHz〜３GHz」を用いた。

表１、表２から明らかなとおり、第１測定回路（樹脂製カバー２８とセンターピン２１ａ間）と第２測定回路（樹脂製カバー２８とアイレットピン２１ｂ間）では、周波数ごとに純抵抗及びインピーダンスに明確な大小関係が生じた。よって、点火器組立体の２本の導電ピンを容易に判別することができる。このため、この点火器組立体を装置に組み付ける際にこれらの導電ピンに接続される着火用電源の正負電極を取り違えることなく、装置の組立も確実で容易になる。

なお、表１、表２に示すように、点火器組立体の純抵抗及びインピーダンスの測定値は高周波の周波数によって変化するため、第１測定回路と第２測定回路でのそれらの測定値の大小関係が比較的大きくなる周波数の高周波を選択して測定することで、測定誤差に影響されることなく、センターピンとアイレットピンを判別することができる。

実施例２（図３のガス発生器）
図３（ａ）、（ｂ）で示す２つの測定回路（第１測定回路と第２測定回路）を用意して、表３、表４に示すように周波数を変えたときの純抵抗値（Ω）とインピーダンス（Ω）を測定した。高周波抵抗測定装置として、ローデシュワルツ社製の「Vector Network Analyzer，型式ZVRE，周波数レンジ：10kHz〜４GHz」を用いた。

表３、表４から明らかなとおり、第１測定回路（金属製カップ３６とセンターピン２１ａ間）と第２測定回路（金属製カップ３６とアイレットピン２１ｂ間）では、周波数ごとに純抵抗及びインピーダンスに明確な大小関係が生じた。よって、ガス発生器が有する点火器組立体の２本の導電ピンを容易に判別することができる。このため、この点火器組立体を装置に組み付ける際にこれらの導電ピンに接続される着火用電源の正負電極を取り違えることなく、装置の組立も確実で容易になる。

なお、表３、表４に示すように、点火器組立体の純抵抗及びインピーダンスの測定値は高周波の周波数によって変化するため、第１測定回路と第２測定回路でのそれらの測定値の大小関係が比較的大きくなる周波数の高周波を選択して測定することで、測定誤差に影響されることなく、センターピンとアイレットピンを判別することができる。

表１〜表４に示す高周波抵抗の測定結果から明らかなように、純抵抗及びインピーダンスのいずれか一方を測定することで、点火器組立体（点火器組立体を有するガス発生器も含む）の２本の導電ピンを判別することができ、また純抵抗及びインピーダンスの両方を測定してこれら２本の導電ピンを判別することもできる。

本発明を適用する公知の点火器組立体の縦断面図。（ａ）は、本発明の組立方法及び判別方法を説明するための点火器組立体の断面図とそれを含む高周波抵抗測定回路の概略図、（ｂ）は、高周波抵抗測定での（ａ）に示す点火器組立体の等価回路図。（ａ）は、本発明の組立方法及び判別方法を説明するための点火器組立体を有するガス発生器の断面図とそれを含む高周波抵抗測定回路の概略図、（ｂ）は、高周波抵抗測定での（ａ）に示すガス発生器の等価回路図。

符号の説明

１０点火器組立体
２０電気式点火器
２１ａセンターピン
２１ｂアイレットピン
２２ガラス部材
２３アイレット
２４ブリッジワイヤ
２７金属製カバー
２８樹脂製カバー
３０金属製カラー
３１樹脂
３６金属製カップ
５０ガス発生器

Claims

電気的な着火を利用する装置に対して、点火器組立体を取り付ける工程を含む、前記装置の組立方法であって、
前記点火器組立体が、電源と接続するための第１導電ピンと第２導電ピンを有する電気式点火器を有しており、
前記第１導電ピン又は前記第２導電ピンを一端側の測定端子とし、前記点火器組立体が有する他部材を他端側の端子として、前記点火器組立体が有する誘電体を経由する２つの測定回路を形成し、
前記２つの測定回路に対して、別々に高周波を流して純抵抗及び／又はインピーダンスを測定し、測定された純抵抗及び／又はインピーダンスの大小関係から前記第１導電ピンと前記第２導電ピンを判別した後、前記点火器組立体を、前記第１導電ピンと前記第２導電ピンが予め定められた電源の電極に対応するようにして、前記装置に取り付ける、前記装置の組立方法。
前記誘電体が、前記電気式点火器の着火部を覆う電気絶縁カバーである、請求項１記載の組立方法。
前記誘電体が、金属製の点火器カラーと電気式点火器を結合一体化する樹脂である、請求項１記載の組立方法。
電気式点火器を含む点火器組立体において、前記電気式点火器が有する第１導電ピンと第２導電ピンの判別方法であって、
前記第１導電ピン又は前記第２導電ピンを一端側の測定端子とし、前記点火器組立体が有する他部材を他端側の端子として、前記点火器組立体が有する誘電体を経由する２つの測定回路を形成し、
前記２つの測定回路に対して、別々に高周波を流して純抵抗及び／又はインピーダンスを測定し、測定された純抵抗及び／又はインピーダンスの大小関係から前記第１導電ピンと前記第２導電ピンを判別する方法。
前記誘電体が、前記電気式点火器の着火部を覆う電気絶縁カバーである、請求項４記載の第１導電ピンと第２導電ピンを判別する方法。
前記誘電体が、金属製の点火器カラーと電気式点火器を結合一体化する樹脂である、請求項４記載の第１導電ピンと第２導電ピンを判別する方法。