Molded connector integrated pyrotechnic initiation device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の技術分野は、パイロテクニック開始装置（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）、特に成形コネクタ一体型パイロテクニック開始装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイロテクニック開始装置は、産業用及び民生用で多くの用途がある。 一つの重要な用途は、自動車のエアバッグを膨張させることである。 パイロテクニック開始装置はエアバッグモジュールに設置される。 パイロテクニック開始装置は、点火されると、ガス生成器を作動させるガス及び熱を放出し、シールドガスユニットを破裂させ、又はその他のエアバッグを膨張させる動作を行う。 パイロテクニック開始装置は、通常、多数ある一般的装着方法のうちの一つにより、自動車内のその周囲にしっかりと固定されている。 パイロテクニック開始装置はまた、自動車に搭載されたコネクタを介して、自動車のコントロール回路に電気的に取り付けられる。 業界で一般的に使用されている自動車コネクタは、そのコネクタに接合する開始装置の一部分上にある複数のスルーホールとサイズ及び位置において対応する多数のタブを含む。 自動車コネクタ上のこれらのタブは、コネクタが押し込まれて点火器と接合接続（ｍａｔｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）するときに、開始装置上のスルーホールにはめ込まれ、その結果、コネクタを所定の位置に保持可能である。 ある設計では、スルーホール近傍の開始装置構造の壁面は、プラスチック、ナイロン、又はその他の非導電体材料から構成される。 複数のスルーホールは、自動車コネクタを開始装置に接合するのに有用であるが、開始装置の構造、特に、スルーホールを横断するコネクタ中心線にほぼ垂直に通る平面における構造を弱化する。 この弱化により、引抜抵抗として称される、開始装置からコネクタを引き抜くために必要な力が減少する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形コネクタ特徴要素を有するパイロテクニック開始装置を対象とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
好適な実施例の一態様では、成形コネクタ特徴要素は内部中空を有し、該成形コネクタ特徴要素の壁面から内側に突出する、少なくとも一つの半径方向に突出したロッキングタブを含む。
【０００５】
好適な実施例の他の態様では、成形コネクタ特徴要素は、少なくとも一つのロッキングタブを形成するのに使用される成形アセンブリの周囲に射出成形される。 成形アセンブリは、好ましくは、二つの個々の構成要素を含み、一つは、成形工程中に開始装置の複数の導線を保護するのに好適である。 複数のロッキングタブの位置に対応する複数の空洞（ｃａｖｉｔｉｅｓ）が、成形アセンブリにおける二つの構成要素の交差により設けられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照すると、パイロテクニック開始装置２が示されている。 パイロテクニック開始装置２は、好ましくは金属製であるリテイナー４を含む。 本体６は、好ましくは後述の射出成形工程によりリテイナー４内に形成される。 リテイナー４は、少なくとも本体６の一部を保護し、パイロテクニック開始装置２に構造強度を与え、パイロテクニック開始装置２をその使用場所の構造へ接続する支援をする。 図２に示すように、好適な実施例では、リテイナー４は実質的にＬ字型の回転体の形状をとっている。 しかしながら、リテイナー４はそのような形状に限定されず、複数の外部コネクタ又は構造と適合するようにパイロテクニック開始装置２を構成するために、必要に応じ異なる形状であってよい。
【０００７】
本体６は、非導電体材料、好ましくはナイロンから構成される。 しかしながら、パイロテクニック用途向けに十分な強度及び耐久性、また十分な適性を有しつつ所望の形状に成形又は形成可能な、プラスチック等のその他の非導電体材料が使用されてもよい。 好適な実施例では、点火器８は本体６の中に形成される。 点火器８は、電荷又はその他の刺激にさらされたときに燃焼するパイロテクニック火薬（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｃｈａｒｇｅ）を備える。 点火器８におけるパイロテクニック火薬の選択及び使用は、当業者に公知である。 他の好適な実施例では、爆発性容器（図示しない）が本体６に装着され、開始装置２の一部を形成する。 点火器８は、点火器８の燃焼により容器内部のより大きなパイロテクニック火薬が点火可能である限り、該容器に隣接して又は内部に位置してよい。 爆発性容器の構成及び使用は当業者に公知である。
【０００８】
本体６はまた、好ましくはパイロテクニック開始装置２のリテイナー４とは反対の端部に位置する、一体に成形されたコネクタ１０を含む。 同様に図３を参照すると、コネクタ１０は、ステアリングホイール又は自動車のダッシュボード等の、パイロテクニック開始装置２の使用場所に備えられた接合自動車コネクタ（ａ ｍａｔｉｎｇ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）２３との接続用にされる。 好適な実施例では、コネクタ１０の外面は実質的に円筒状である。 好ましくは、二本の導線１２が、点火器８から本体６を通ってコネクタ１０内の内部中空１４へ伸びている。 導線１２及び点火器８の組み合わせはパイロテクニック点火アセンブリとして称されて良い。 リテイナー４は好ましくは金属製であり、よって導電性であるので、パイロテクニック開始装置２は、好ましくは導線１２がリテイナー４と接触しないように構成されている。 本体６は非導電性であるので、迷走電流が予期せぬ経路を通って導線１２に進入することを防止し、従って点火器８の不測の点火を防止可能である。 或いは、リテイナー４が非導電性の場合は、導線１２はリテイナー４に悪影響を及ぼすことなく接触可能である。
【０００９】
コネクタ１０の内部中空１４は、コネクタ壁１６により横方向において制限される。 好適な実施例では、コネクタ壁１６は実質的に円筒状且つ連続的である。 しかしながら、必要であればその他の形状に形成してよい。 リム２０は、コネクタ壁１６のリテイナー４とは反対の端面に位置する。 少なくとも一つのロッキングタブ１８がコネクタ１６に装着される。 好ましくは、各ロッキングタブ１８はコネクタ壁１６のリム２０から内側に突出している。 しかしながら、複数のロッキングタブ１８がリム２０上に配置される必要はなく、コネクタ壁１６は、必要であれば、ロッキングタブ１８を越えて軸方向に伸びていて良い。 好ましくは、二以上のロッキングタブ１８を使用する場合は、偶数のロッキングタブ１８が、コネクタ壁１６のリム２０に沿って対照的に配置される。 代わりに奇数のロッキングタブ１８がリム２０に沿って配置されてもよい。 複数のロッキングタブ１８は、必要であればリムに沿って非対称的に配置されてよく、これは、接合自動車コネクタ２３を開始装置２上に特定の向きで位置合わせするのに有用であろう。 コネクタ１０の中心線２２に面する各ロッキングタブ１８の内面は、好ましくは、中心線２２に対して垂直に伸びた半径に沿って規定される半円形の円弧に沿って湾曲している。 二以上のロッキングタブ１８を使用する場合は、好ましくは、各々がほぼ同じ長さを有する。 しかしながら、各ロッキングタブ１８は、必要であれば、異なる長さを有しても良い。 或いは、異なる長さを有する一又は複数のロッキングタブ１８を備えることは、接合自動車コネクタ２３を開始装置２上に特定の向きで位置合わせするのに有用であろう。
【００１０】
有利なことには、図１に示すように、四つのロッキングタブ１８が使用される。 四つのロッキングタブ１８を使用する場合には、各ロッキングタブ１８は、コネクタ壁１６の４５度の円弧セグメントとほぼ同じ長さであり、各ロッキングタブ１８は、コネクタ壁１６に沿って隣接するロッキングタブ１８から実質的に４５度の間隔をあけている。
【００１１】
各ロッキングタブ１８の所望の厚さは、ロッキングタブ１８及びコネクタ１０のサイズ、ロッキングタブ１８を構成する材料の柔軟性、及び特定の用途において開始装置２に与えられると考えられる力に依る。 コネクタ１０がナイロンから成形され、開始装置２が標準的エアバッグの用途で使用される場合は、各ロッキングタブ１８は好ましくは実質的に１．５ｍｍ厚である。 しかしながら、各ロッキングタブ１８が自動車コネクタ２３をコネクタ１０と接合可能とするのに十分な柔軟性を有し、接続が続く間に開始装置２上に与えられると考えられる力に対して、自動車コネクタ２３をコネクタ１０上に保持するのに十分な剛性を有する限り、１．５ｍｍ以外の厚さが使用されてよい。 複数のロッキングタブ１８を使用する場合、各ロッキングタブ１８は、好ましくはほぼ同じ厚さを有する。
【００１２】
好適な実施例では、ロッキングタブ１８は、コネクタ１０の中空内部１４上に張り出る。 張り出しは、コネクタ１０の中心線２２に対して垂直に測定される、ロッキングタブ１８の内面２１及び隣接するコネクタ１０の中空内部１４内面間の距離である。 突出距離は、好ましくは、各ロッキングタブ１８の全長に沿ってほぼ同じであるが、必要であれば、各ロッキングタブ１８の長さによって可変してよい。 二以上のロッキングタブ１８を使用する場合は、突出距離は、好ましくは各ロッキングタブ１８に対してほぼ同じである。 各ロッキングタブ１８の所望の突出量は、ロッキングタブ１８及びコネクタ１０のサイズ、コネクタ１０を成形するのに使用される材料の柔軟性、及び特定の用途で開始装置２に与えられると考えられる力に依る。 コネクタ１０がナイロンから成形され、開始装置２が標準的エアバッグの用途で使用される場合は、各ロッキングタブ１８は、好ましくは隣接のコネクタ壁１６の内面から実質的に１．５ｍｍ内側に突出する。 この厚さが、開始装置コネクタ１０を自動車コネクタ２３と接合可能とするのに十分な柔軟性と、接続が続く間に開始装置２上に与えられると考えられる力に対して自動車コネクタ２３をコネクタ１０上に保持するのに十分な剛性との間に均衡を与える。
【００１３】
自動車コネクタ２３がコネクタ１０と接合するとき、複数のロッキングタブ１８は、自動車コネクタ２３をコネクタ１０上の所定の位置に保持する。 自動車コネクタ２３は、ロッキングタブ１８の内面２１間の距離よりも大きい直径を有する噛み合い構造（ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）２６を含む。 噛み合い構造２６は、好ましくは、実質的に環状であり、また好ましくは、自動車コネクタ２３の外面の周囲に連続的に伸びている。 ロッキングタブ１８の内面２１間の距離よりも大きい直径を有することにより、噛み合い構造２６は自動車コネクタ２３をコネクタ１０と噛み合わせて接合し、保持する。 或いは、噛み合い構造２６が複数のロッキングタブ１８に対して確実に噛み合い、自動車コネクタ２３の引抜に抵抗する限り、その他の噛み合い構造２６の構成が使用されてもよい。 自動車コネクタ２３は、自動車コネクタ２３内の複数のソケット穴とコネクタ１０上の導線１２との位置を合わせながら、自動車コネクタ噛み合い構造２６をロッキングタブ１８越しに軸方向に押しこむことにより、開始装置コネクタ１０内に設置される。 押し込みの際、ロッキングタブ１８は半径方向の外側に屈曲する。 同様に、自動車コネクタ２３及びコンテクタ１０は、単にそれらを引き離すことにより取り外される。 引き離しでは、ロッキングタブ１８が噛み合い構造２６が当たると外側に屈曲する。 噛み合い構造２６の直径とコネクタ１０の開口幅との間の差により、ロッキングタブ１８の剛性と相まって、コネクタ１０上に自動車コネクタ２３が保持される。
【００１４】
前記したような複数のロッキングタブ１８の物理的な形態は、開始装置コネクタ１０及び自動車コネクタ２３の間の接続及び取り外しを必要に応じ可能にし、開始装置コネクタとの接合後に、自動車コネクタ２３を確実に保持する。 コネクタ壁１６には、間隙、穴、及びその他の不連続部が実質的になく、よってその信頼性及び強度が向上し、従って、固体壁として称されて良い。 よって、開始装置コネクタ１０から自動車コネクタ２３を分離するのに必要な力である、開始装置コネクタ１０の引抜抵抗は、従来技術の開始装置の引抜抵抗よりも大きい。
【００１５】
本体６は、リテイナー４の周囲であって所定の位置に、好ましくは射出成形により成形される。 射出成形工程は当業者に公知である。 高熱の液体が、完成品の所望の形状を有する型に射出され、その後冷却される。 図５を参照すると、成形アセンブリ４０が示されている。 成形アセンブリ４０は、射出成形工程中にコネクタ１０の内部中空１４を形成するために使用される。 同様に図６及び図７を参照すると、好適な実施例では、成形アセンブリ４０はコア４２及びスリーブ４４を含む。 好ましくは、一又は複数の突出部４６がコア４０の端部から半径方向に突出している。 スリーブ４４は、突出部４６を間に挟むために間隔を介した、突出部４６の数に対応する複数の延長部４８を含む。 延長部４８が軸方向に伸びている距離は、突出部４６が軸方向に伸びている距離よりも長く、各突出部４６に隣接する空洞５０を生じる。 突出部４６及び延長部４８は、結果として生じる複数の空洞５０のサイズ及び形状が、ロッキングタブ１８の所望のサイズ、形状、及び位置に一致するようなサイズ及び形状にされる。
【００１６】
コア４２は、好ましくは、実質的な中空円筒体を有する。 コア４２の外径は、自動車コネクタ２３が開始装置コネクタ１０と接合するのに介するコネクタ１０の開口径に一致するようなサイズで作られる。 スリーブ４４は、好ましくは、コア４２の内部中空を受けるようにした中央部５２を含む。 好ましくは、中央部５２は円形であり、コア４２の内部中空の内径よりも僅かに小さい外径を有する。 同様に図４を参照すると、中央部５２は、好ましくは、コネクタ１０の中へ伸びる導線１２の数に対応する複数の穴５３を含む。 導線１２は穴５３に滑り込み、従って、射出成形工程中における破損から保護され、また射出成形液への曝露及びその後の固化から保護される。 中央部５２は、図１及び図２に示すような位置合わせ特徴要素５６の形状に対応する陥没部５４を含んでよい。 位置合わせ特徴要素５６は、図３に示すような自動車コネクタ２３が一つの向きでのみコネクタ１０に接合可能であることを確保する。
【００１７】
図４から図７を参照すると、成形アセンブリ４０は射出成形工程の一部として本体６及びコネクタ１０を形成するために使用される。 成形アセンブリ４０は、完成品の本体６及びコネクタ１０の所望の形状とは反対の凹凸を持つ空洞を有する型（図示しない）に配置される。 リテイナー４、点火器８、及び複数の導線１２もまた型に配置される。 成形アセンブリ４０は、複数の空洞５０が完成品のコネクタ１０上におけるロッキングタブ１８の位置に一致するように、型内に配置される。 複数の導線１２を中央部５２内の複数の穴５３にはめることにより、スリーブ４４は電気による成形工程中、導線１２を保護する。 成形アセンブリ４０は、好ましくは型から突出して配置される。
【００１８】
次に、高熱の液体が型に注入される。 好適な実施例では、液体はナイロンである。 しかしながら、必要であれば、射出成形及びパイロテクニック用途における使用に適したその他の非導電性流体が使用可能である。 次に、高熱の液体は冷却され硬化する。 次にスリーブ４４が、コネクタ１０からほぼ軸方向に沿って引き抜くことにより取り外される。 次にコア４２が軸に沿ってほぼ４５度回転させられ、実質的に軸方向に沿って引き抜くことによりコネクタ１０から取り外される。 そのようにコア４２を回転させることにより、突出部４６は、コア４２が軸方向に沿って動くときに、ロッキングタブ１８間を移動可能であり、コア４２がコネクタ１０から取り外し可能となる。 成形アセンブリ４０を型から取り除いた後に残るものは、上述したコネクタ１０を有する開始装置２である。 コネクタ１０の所望の形状を生じるこの成形工程の変形物は、本発明の範囲内である。
【００１９】
以上、好適な成形コネクタを有するパイロテクニック開始装置、そのような開始装置の製造工程、及びそれらに付随する利点の多くを開示した。 しかしながら、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、構成要素の形態、構成及び配置又は工程の段階において各種の変更が可能であり、また上述の形態及び工程とは、単に好適な又は典型的な実施例であることは明白であろう。 従って、本発明は、次の特許請求の範囲及びその法的な意味における均等物に基づく場合を除いて、制限又は限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のパイロテクニック開始装置の端面図である。
【図２】
図１における２−２線における断面図である。
【図３】
接合コネクタに噛み合うパイロテクニック開始装置における図２に類似した断面図である。
【図４】
コアがパイロテクニック開始装置のコネクタ特徴要素の内部を形成するときの、図２及び図３に類似した断面図である。
【図５】
コア及びスリーブを有する成形アセンブリの斜視図である。
【図６】
図５におけるコアの斜視図である。
【図７】
図５におけるスリーブの斜視図である。
【符号の説明】
２ パイロテクニック開始装置４ リテイナー６ 本体８ 点火器１０ コネクタ１２ 導線１４ 内部中空１６ コネクタ壁１８ ロッキングタブ２０ リム２３ 接合自動車コネクタ２６ 噛み合い構造４０ 成形アセンブリ４２ コア４４ スリーブ４６ 突出部４８ 延長部５０ 空洞５２ 中央部５３ 穴５４ 陥没部５６ 位置合わせ特徴要素