| 【発明の名称】 |
電気点火具 |
| 【発明者】 |
【氏名】辻 進三
【氏名】渡辺 将史
【氏名】荒井 英治
|
| 【要約】 |
【課題】静電気による暴発事故を防止して安全性が高い電気点火具、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、低コスト化を達成する。
【解決手段】電気点火具は、発熱抵抗体３に接して点火薬剤４が充填された容器５を覆うキャップ７と、絶縁性基体１とが嵌合し、絶縁性基体１を貫通する対の電極ピン２ａおよび２ｂが発熱抵抗体３に連結され、絶縁性基体１の表面に前記対の電極ピン２ａおよび２ｂの両方と略等距離を隔てて導体６を有し、一方の電極ピン２ａと導体６との間、およびもう一方の電極ピン２ｂと導体６との間に各々放電ギャップ８ａおよび８ｂを形成している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 発熱抵抗体に接して点火薬剤が充填された容器を覆うキャップと、絶縁性基体とが嵌合し、該絶縁性基体を貫通する対の電極ピンが発熱抵抗体に連結され、該絶縁性基体の表面に前記対の電極ピンの両方と略等距離を隔てて導体を有し、一方の電極ピンと該導体との間、およびもう一方の電極ピンと該導体との間に各々放電ギャップを形成していることを特徴とする電気点火具。
【請求項２】 該導体を前記対の電極ピンの中間部に有することを特徴とする請求項１に記載の電気点火具。
【請求項３】 該キャップが金属製で、該導体が該金属キャップに導通していることを特徴とする電気点火具。
|
【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電気点火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電気点火具を内蔵している。電気点火具は、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り、点火スイッチをオンにすることにより、発熱抵抗に電流が流れて発熱し、点火薬剤が発火する。電気点火具はこのような構造であるから、保管中など、静電気による電流が発熱抵抗に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た。
【０００３】特開平８−２４７４６１号公報には、従来の電気点火具であって、圧填方式の電気点火具が開示されている。従来の圧填方式の電気点火具は、図８に示すように、電極ピン２１および２２が貫通した絶縁体２３の嵌められた金属ケース２４に、点火薬２６が圧填され金属キャップ２７で密封したものである。電極ピン２１と２２とは発熱抵抗線２５で架橋されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の電気点火具のように、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電気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。さらに従来の電気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、延いては電気点火具の大型化の一因となっていた。
【０００５】一方、図３に示したこの電気点火具では、電極ピン２１から金属ケース２４までの距離、および金属ケース２４から電極ピン２２までの距離を短くしておくと、電極ピン２１と２２と間が静電気により電位差が生じても、絶縁体２３に表面に沿って電極ピン２１→金属ケース２４→電極ピン２２（またはこの逆）と縁面放電をする。このため発熱抵抗線２５に電流が流れないので、暴発事故を防ぐことができる。しかし、電気点火具は基体部分が絶縁体２３と金属ケース２４という別体で構成されているため、低コスト化しにくいものであった。
【０００６】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電気点火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、低コスト化を達成するものである。
【０００７】
【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。
【０００８】本発明を適用する電気点火具は、図１および図２に示すとおり、発熱抵抗体３に接して点火薬剤４が充填された容器５を覆うキャップ７と、絶縁性基体１とが嵌合し、絶縁性基体１を貫通する対の電極ピン２ａおよび２ｂが発熱抵抗体３に連結され、絶縁性基体１の表面に前記対の電極ピン２ａおよび２ｂの両方と略等距離を隔てて導体６を有し、一方の電極ピン２ａと導体６との間、およびもう一方の電極ピン２ｂと導体６との間に各々放電ギャップ８ａおよび８ｂを形成していることを特徴とする。
【０００９】導体６は、図３に示すとおり、対の電極ピン２ａおよび２ｂの中間部に有していてもよい。
【００１０】またキャップ７を金属製などの導電体で構成した場合には、図４、図５、図６に示すとおり、導体６が金属キャップ７に導通していることが好ましい。
【００１１】本発明の電気点火具では、静電気が蓄ると電極ピン２ａ→放電ギャップ８ａ→導体６→放電ギャップ８ｂ→電極ピン２ｂを通じて放電される。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。このとき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は発火しない。形成されている放電ギャップ８ａおよび８ｂ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。
【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電気点火具の一実施例の部分断面図、図２はその下面図である。この電気点火具は、プラスチックなどの絶縁性基体１に対の電極ピン２ａおよび２ｂが貫通し、対の電極ピン２ａおよび２ｂには発熱抵抗体３が電橋されている。絶縁性基体１の発熱抵抗体３側には、スティフネート鉛を主成分とする点火薬剤４が充填され、発熱抵抗体３と点火薬剤４が接している。さらに過塩素酸塩を主成分とする出力薬９を装填したプラスチック容器５が被せられ、プラスチック容器５を覆ってキャップ７が絶縁性基体１に密封嵌合している。
【００１４】絶縁性基体１の下面、すなわち電極ピン２ａおよび２ｂが電源にのびる側の面には、円環状に導体６を有している。導体６は銀粉末を含有した樹脂塗料、いわゆる導電性ペイントを塗布して形成される。対の電極ピン２ａおよび２ｂは円形の絶縁性基体１の下面に対象に配置され、導体６は絶縁性基体１と同心の円環であるから、一方の電極ピン２ａと導体６との最短距離、およびもう一方の電極ピン２ｂと導体６との最短距離は等距離となる。したがって、電極ピン２ａと導体６との空間で形成される放電ギャップ８ａの放電電圧、および電極ピン２ｂと導体６との空間で形成される放電ギャップ８ｂの放電電圧は同一になる。尚、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。
【００１５】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、この電気点火具は火工品であるガス発生器に組み込まれ、そのガス発生器は自動車用エアバックなどとして使用される。
【００１６】この電気点火具で、電源から電極２ａおよび２ｂを通じて発熱抵抗体３に通電すると、発熱抵抗体３が発熱し、点火薬剤４の点火温度以上になると点火薬剤４が点火する。この点火がトリガとなって電気点火具の組み込んである火工品が動作する。
【００１７】上記本発明の電気点火具で放電ギャップ８ａおよび８ｂ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７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（図１、図２の導体６を塗布してない）ものを試作し同様に試験を行った。
【００１８】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。
【００１９】
【表１】
【００２０】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１０〜２０Ｋｖ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。
【００２１】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１．１Ａ、同様のテストで比較品の最小発火電流値は１．１Ａ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。
【００２２】図３は、図１、図２に示した実施例の電気点火具で、導体６の配置場所を変えた実施例の下面図である。この図３に示すように、導体６は対の電極ピン２ａおよび２ｂの中央に配置し、電極ピン２ａと導体６との最短距離、および電極ピン２ｂと導体６との最短距離を等距離となるようにし、電極ピン２ａと導体６との空間で形成される放電ギャップ８ａの放電電圧、および電極ピン２ｂと導体６との空間で形成される放電ギャップ８ｂの放電電圧を同一にする。
【００２３】図４は本発明を適用する電気点火具の別な実施例の部分断面図、図５はその下面図である。この電気点火具は、図１および図２に示した電気点火具と、キャップ７が導電性であること、および導体６の形状が異なることを除き略同一の構成である。すなわち点火薬剤４の充填されたプラスチック容器５を覆う金属キャップ７が絶縁性基体１に密封嵌合している。そして導体６、すなわち導電性ペイントは金属キャップ７から電極ピン２ａの近傍に至るまで、および金属キャップ７から電極ピン２ｂの近傍に至るまで絶縁性基体１の上を帯状に塗布される。導体６の縁から電極ピン２ａまでの距離、および導体６の縁から電極ピン２ｂまでの距離は等しくし、その距離を種々調整することにより放電ギャップの放電電圧が調整される。尚、この実施例の電気点火具では、発熱抵抗体３は絶縁性基体１の上に印刷されたプリント抵抗で構成されている。
【００２４】図６は、図４、図５に示した実施例の電気点火具で、導体６の配置場所を変えた実施例の下面図である。この図６に示すように、導体６は対の電極ピン２ａおよび２ｂの中間部に配置して、各放電ギャップ８ａおよび８ｂを形成している。
【００２５】尚、上記の各実施例で放電ギャップを形成するための導体６は導電性ペイントからなるが、導電性ペイントは銀粉末をはじめとし、各種の金属粉末やカーボン粉末などをアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂塗料液に混入したもので、いずれであっても使用可能である。また導体６は導電性ペイントに限らず、半田類の印刷や、金属のメッキなどでも形成できる。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の電気点火具では、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。
【００２７】さらに本発明の電気点火具では基体部分をプラスチックなどの絶縁体で構成しても、静電気対策ができるようになったもので、量産性に優れ、低コスト化に極めて有効である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３２９２２
【氏名又は名称】日油技研工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小宮 良雄
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１１８１５２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８５７８６ |
|